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由震動驅(qū)動的3D打印微型機(jī)器人面世

作者:洛陽機(jī)械加工 日期:2021-08-28 09:33:36 點擊數(shù):

      由震動驅(qū)動的3D打印微型機(jī)器人面世。

      來自佐治亞理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)出長度約為2毫米的微型3D打印機(jī)器人,它使用微剛毛技術(shù)和振動來移動。這使用雙光子聚合光刻技術(shù)(TPP)生產(chǎn)cnc加工鋁零件的小型機(jī)器人,可能具有多種應(yīng)用,包括探測環(huán)境變化和修復(fù)人體內(nèi)的損傷。這些被稱為“微型剛毛機(jī)器人”的小型機(jī)器人,據(jù)說與世界上最小的螞蟻大小相當(dāng),被設(shè)計用來利用壓電驅(qū)動器超聲波源或小型揚聲器的振動來移動。 在機(jī)器人研發(fā)的這個階段,佐治亞理工學(xué)院的團(tuán)隊已經(jīng)成功地設(shè)計了3D打印機(jī)器人,使其對不同的頻率做出不同的反應(yīng)。換句話說,研究人員可以通過調(diào)節(jié)振動來控制機(jī)器人。盡管它們的尺寸很小,但機(jī)器人可以覆蓋大量的地面,秒鐘就能移動到它們自身長度的倍(約8毫米)。這種運動通過壓電致動器實現(xiàn),該壓電致動器粘合到微小的3D打印聚合物主體上,該主體產(chǎn)生振動。 執(zhí)行器必須外部供電,因為目前沒有足夠小的電池可以安裝到機(jī)器人上。機(jī)器人還可以使用壓電振動篩超聲波源或放精密不銹鋼零件加工置在機(jī)器人表面下面的聲學(xué)揚聲器來移動。無論振動源是什么,振動都會使機(jī)器人的彈性腿上下移動,推動微型剛毛機(jī)器人向前移動。 有趣的是,機(jī)器人可以通過調(diào)整腿的尺寸直徑設(shè)計和幾何學(xué)來以某種方式運動,而速度可以通過改變振動的振幅來調(diào)整。佐治亞理工學(xué)院電氣和計算機(jī)工程學(xué)院助理教授AzadehAnsari解釋說“當(dāng)微型剛毛機(jī)器人上下移動時,通過優(yōu)化腿部的設(shè)計將垂直運動轉(zhuǎn)化為定向運動,腿看起來像剛毛。微型機(jī)器人的腿是用特定的角度設(shè)計的,它們可以彎曲和向個方向移動,從而對振動做出共振反應(yīng)。”。

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      在彎管模具加工精密零件加工越來越追求精度的今天,高精密零件加工定制就必須把加工誤差降低到最小的范圍。在精密零件加工過程中,有很多操作都可能增大零件的誤差,所以我們必須了解誤差產(chǎn)生的原因,才能找到解決的辦法,讓誤差可防可控。很多時候,高精密零件加工定制的誤差可能就是加工中絲母或者絲杠與數(shù)控車床聯(lián)動處出現(xiàn)了松動。如果放空刀,沒有阻力,運行正常;但是加工時有吃刀阻力,車床連接處出現(xiàn)了松動,刀具在切削時就出現(xiàn)漂移,誤差就會很大。
      國內(nèi)家電精密機(jī)械加工企業(yè)必須直面競爭,在智能零件加工技術(shù)上發(fā)力。格力在智能裝備上的發(fā)展規(guī)劃,董明珠以“格力電器未來的第主業(yè)”來定位智能裝備的戰(zhàn)略意義,表示未來年格力要在智能裝備精密機(jī)械加工哪家好發(fā)力;海爾也在2018年宣布和軟銀機(jī)器人展開戰(zhàn)略合作,對智能機(jī)器人從單功能單場景到全場景的升級,正式進(jìn)軍服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域。隨著各巨頭入局智能零件加工機(jī)器人產(chǎn)業(yè),無疑加速了高精度零件定制行業(yè)的快速發(fā)展。

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