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3D資訊
首頁 > 資訊中心青島3D打印折紙啟發(fā)折疊結(jié)構(gòu)的國防技術(shù)
發(fā)布時間：2022-04-21
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折紙和剪紙結(jié)構(gòu)”的項目著眼于如何將折紙藝術(shù)的原理與3D打印結(jié)合使用，以設(shè)計能夠改變形狀的輕巧靈活的結(jié)構(gòu)。其目的是使能夠在各種穩(wěn)定幾何形狀之間轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)能夠執(zhí)行特定操作或適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件。
預(yù)計這項工作將應(yīng)用于從3D打印多功能機(jī)器人到變形橋和天線等可折疊射頻組件的所有領(lǐng)域。
佐治亞理工學(xué)院校園
穆里獎
MURI 是國防部競爭激烈的項目的一部分，旨在支持研究人員團(tuán)隊開展的工作，這些工作有朝一日可能應(yīng)用于國防部門。對于最新一輪的 MURI，美國國防部授予28個美國研究團(tuán)隊總計1.95億美元。
鄧恩家族物理學(xué)和生物科學(xué)副教授 Simon Sponberg 解釋說：“MURI 最初是為國防部提供培訓(xùn)資助，以培養(yǎng)能夠取得進(jìn)展的下一代科學(xué)家。這筆資金將使我們能夠讓所有六個實驗室和學(xué)科的博士后和研究生緊密合作并創(chuàng)建一個社區(qū)。”
用于軟機(jī)器人及其他領(lǐng)域的折紙
在折紙藝術(shù)中，目標(biāo)是使用精心放置的折疊組合將一張扁平的方形紙變成雕塑。任何喜歡折紙的人都會告訴你，使用膠水、切割和撕裂通常是不受歡迎的。但是，確實使用切割的設(shè)計被稱為剪紙。
那么折紙和剪紙如何與3D打印相結(jié)合呢？最明顯的領(lǐng)域之一是軟機(jī)器人領(lǐng)域，其中可編程折疊和驅(qū)動機(jī)制通常用于創(chuàng)建隨時間改變形狀的4D打印機(jī)器人。根據(jù)這些折疊的位置，機(jī)器人可以滾動、攀爬、行走和抓握物體。
多穩(wěn)定折紙結(jié)構(gòu)具有高度復(fù)雜的機(jī)械行為，這是由于大量的折疊和相互影響的力。作為該項目的一部分，研究人員將首先致力于開發(fā)綜合數(shù)學(xué)模型來表征和編程這些行為。
然后，他們希望設(shè)計自己的3D打印和先進(jìn)的制造工藝，將傳感和驅(qū)動集成到這些結(jié)構(gòu)中。最后，該團(tuán)隊打算開發(fā)實驗測試臺來評估和優(yōu)化他們基于折紙的設(shè)計。
佐治亞理工學(xué)院助理教授 Zeb Rocklin 表示：“該項目得益于佐治亞理工學(xué)院在工程先進(jìn)技術(shù)與開發(fā)通用、數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢砝碚撝g建立緊密、強(qiáng)大聯(lián)系的能力。” “我們將從任何人都可以通過觀察或感受折紙來感受的概念開始，并使用機(jī)器人技術(shù)和多功能3D打印來創(chuàng)建復(fù)雜、靈活和強(qiáng)大的動態(tài)結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以做以前從未見過的事情。 ”
除了基本的3D打印機(jī)器人設(shè)備外，這項工作還將適用于混合軟彈出式執(zhí)行器、具有可變形特性的材料、可折疊的防彈盾以及臨時結(jié)構(gòu)，例如軍事人員的充氣避難所。
與佐治亞理工學(xué)院的 Rocklin 一起工作的將是哈佛大學(xué)教授 Katie Betoldi、Jennifer Lewis、L. Mahadevan 和 Robert Wood，以及賓夕法尼亞大學(xué)副教授 El
預(yù)計這項工作將應(yīng)用于從3D打印多功能機(jī)器人到變形橋和天線等可折疊射頻組件的所有領(lǐng)域。
佐治亞理工學(xué)院校園
穆里獎
MURI 是國防部競爭激烈的項目的一部分，旨在支持研究人員團(tuán)隊開展的工作，這些工作有朝一日可能應(yīng)用于國防部門。對于最新一輪的 MURI，美國國防部授予28個美國研究團(tuán)隊總計1.95億美元。
鄧恩家族物理學(xué)和生物科學(xué)副教授 Simon Sponberg 解釋說：“MURI 最初是為國防部提供培訓(xùn)資助，以培養(yǎng)能夠取得進(jìn)展的下一代科學(xué)家。這筆資金將使我們能夠讓所有六個實驗室和學(xué)科的博士后和研究生緊密合作并創(chuàng)建一個社區(qū)。”
用于軟機(jī)器人及其他領(lǐng)域的折紙
在折紙藝術(shù)中，目標(biāo)是使用精心放置的折疊組合將一張扁平的方形紙變成雕塑。任何喜歡折紙的人都會告訴你，使用膠水、切割和撕裂通常是不受歡迎的。但是，確實使用切割的設(shè)計被稱為剪紙。
那么折紙和剪紙如何與3D打印相結(jié)合呢？最明顯的領(lǐng)域之一是軟機(jī)器人領(lǐng)域，其中可編程折疊和驅(qū)動機(jī)制通常用于創(chuàng)建隨時間改變形狀的4D打印機(jī)器人。根據(jù)這些折疊的位置，機(jī)器人可以滾動、攀爬、行走和抓握物體。
多穩(wěn)定折紙結(jié)構(gòu)具有高度復(fù)雜的機(jī)械行為，這是由于大量的折疊和相互影響的力。作為該項目的一部分，研究人員將首先致力于開發(fā)綜合數(shù)學(xué)模型來表征和編程這些行為。
然后，他們希望設(shè)計自己的3D打印和先進(jìn)的制造工藝，將傳感和驅(qū)動集成到這些結(jié)構(gòu)中。最后，該團(tuán)隊打算開發(fā)實驗測試臺來評估和優(yōu)化他們基于折紙的設(shè)計。
佐治亞理工學(xué)院助理教授 Zeb Rocklin 表示：“該項目得益于佐治亞理工學(xué)院在工程先進(jìn)技術(shù)與開發(fā)通用、數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢砝碚撝g建立緊密、強(qiáng)大聯(lián)系的能力。” “我們將從任何人都可以通過觀察或感受折紙來感受的概念開始，并使用機(jī)器人技術(shù)和多功能3D打印來創(chuàng)建復(fù)雜、靈活和強(qiáng)大的動態(tài)結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以做以前從未見過的事情。 ”
除了基本的3D打印機(jī)器人設(shè)備外，這項工作還將適用于混合軟彈出式執(zhí)行器、具有可變形特性的材料、可折疊的防彈盾以及臨時結(jié)構(gòu)，例如軍事人員的充氣避難所。
與佐治亞理工學(xué)院的 Rocklin 一起工作的將是哈佛大學(xué)教授 Katie Betoldi、Jennifer Lewis、L. Mahadevan 和 Robert Wood，以及賓夕法尼亞大學(xué)副教授 El