在机器人制造等领域，3D打印的优势在于能够即时打印所需零件，这也成为该技术受到关注的原因之一。瑞典某大学的一组研究人员基于3D打印技术开发了一套用于微型机器人的微执行器。其促动器包含了一种全新的聚合物EAP，该聚合物在打印后在存在电荷的情况下会改变形状，从而赋予其行动功能，为软机器人的零件制造提供了新的可能。

最小的3D打印卫星机器人

研究人员表示，可通过调整振动来控制单个机器人。虽然这些机器人受制于小尺寸的物理局限性，但是它们仍然可以在一秒钟之内覆盖四倍于其自身长度的区域。

整块“肌肉”的制造过程采用了3D打印技术，一次成型，省掉了传统机电设备加工制造中的装配流程，大幅降低了驱动模块的制造成本和周期，且具备耗气量小、动态响应高、可靠性高、对应用场景适应性强等特点。

3D打印技术联合机器人进行生产工作将是GE公司快速生产的制造模式。目前，GE公司先进制造实验室的项目正在准备推进过程中，预计明年将开始第一个项目。该项目一部分工作将由机器人BAXTER执行。

“微型鬃毛机器人”（ micro-bristle-bot） 本文图片均来自佐治亚理工学院

最近，加利福尼亚大学圣克鲁斯分校和日本立命馆大学的的科学家们工作的主要目的是创造受自然系统启发的机器人手，但是研究人员希望将他们的大部分精力集中在设计人造手上，而不是在制造和组装上。

图源：天工社

佐治亚理工学院给这个款微型机器人命名为“微型鬃毛机器人”（ micro-bristle-bot）。它由粘贴在聚合物身体上的压电致动器组成，聚合物身体由双光子聚合光刻（TPP）技术3D打印而成。由于没有足够小的电池可以安装到机器人身体上，研究团队为机器人设计了看起来就像鬃毛一样的“脚”。当机器人接受到特定频率的振动，这些鬃毛一般的脚就会开始运动。

如今，仅过了十几天，Factor31已经使用Stratasys公司的PolyJet 3D打印技术把Bulgarov的“黑凤凰项目”系列作品之一——Ultraborg Stiffneck机器人制作了出来。这个过程看似复杂其实很简单。Bulgarov先利用3D打印机把各个部件打印出来，然后再使用环氧树脂胶将各个部分粘在一起，然后就是反复上漆的过程，这个过程需要重复六七次，最后，为了使效果更好，Bulgarov还给它加上了光滑的黑色烤漆和石墨粉末层，实现了镀铬效果。

研究人员设计的机器人手指具有类似于人类的骨骼几何形状、韧带结构、人造肌肉和粘弹性腱。使用多材料3D打印机将所有这些组件合成为单个零件。

团队通过高取向度微结构实现湿度驱动机器人的制备之后，通过在高取向度微结构设计，在3D打印微电路方向取得了新进展。

因此研究的第一阶段就是构建打印机，3D打印设备以三轴可编程CNC工作台为基础，并配备了高精度的流体分配系统。该团队首先使用市售的载玻片作为构建板，之后将一层可紫外线固化的聚氨酯丙烯酸酯凝胶分配到导电层上。凝胶将继续形成微致动器的“身体和手臂”。凝胶在紫外光下完全固化后，便可以提取一层EAP材料。

先进制造实验室（Advanced Manufacturing Lab），图为机器人BAXTER

研究人员在实验中获得的结果显示了将3D打印和模拟技术相结合以创建复杂的机器人系统并获得对这些系统的更好控制的巨大潜力。这些科研人员最终使用的方法使他们能够将软机器人技术中普遍使用的粘弹性材料与更传统的机器人技术相结合，从而使人类骨骼内结构的复制更为紧密。

3D打印版的Ultraborg

这组机器人目前只是一个原型设计，还无法做到连续施工，因为该系统还需要一个大型的物料供给基地，但毫无疑问给 3D 打印在建筑领域的应用指明了方向。

这是4月9日在中国香港拍摄的设计师里奇·马制作的机器人。里奇·马表示该机器人的设计灵感来自美国演员斯嘉丽·约翰逊，他为其取名为Mark1。Mark1的制作耗时一年，花费约4万欧元，其骨架是用3D打印技术制作，皮肤则使用了硅胶。新华社外代图片 北京2016年4月10日 新华社/欧新中文

研究发现，3D打印纳米墨水在干燥过程中收缩应力逐渐增加，最大值超过～0.74 MPa，显著高于其他胶体体系。由于墨水具有不同约束方向的收缩，可在拐角处自然形成沿厚度方向的孔隙率梯度，这种孔隙梯度使氧化石墨烯结构具备湿度敏感特性，从而使3D打印湿度驱动氧化石墨烯软体机器人成为可能。

先进制造实验室（AML）采用了高精尖的技术，如机器人、3D打印技术等。另外，该实验室还将吸引更多的制造工程师以及设计团队加入以期更好地应用“快速制造”的方法。3D打印技术以及机器人的应用无疑为快速制造提供了良好的优势并且有助于采用自动化的工作方式。对于GE来讲，自动化的生产方式将会需要更多的技术人才。

这项研究由 SDVentures 资助，一起看一段演示视频：

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虽然3D打印的软机器人通常仅限于厘米或毫米级，但特殊的开发技术允许研究人员将其驱动机制缩小到微米范围，达到厚度仅为20微米的水平。他们声称自己的定制机器具有多功能性和可扩展性，并希望借助以前看不见的复杂卫星机器人来“扩大软机器人的范围”。

“每一个薄膜气缸就好比人体的一小块肌肉，或者爬虫的一个‘节’，只不过是用热塑性聚氨酯材料做的。”刘建彬解释说，如果把这个新型薄膜气缸结构比喻成一个基本的肌肉单元，根据不同的应用需求对这些单元的连接方式进行组合，就像是把一个个肌肉单元连接起来形成一整块肌肉，然后再应用于不同场景。

左思洋、刘建彬课题组提出了一种基于薄膜气缸的新型模块化柔性驱动方法，可根据具体应用改变排列组合方式以及合理布置连接方案，将其应用于人工肌肉和管道爬行机器人中。