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首页 > 资讯中心青岛3D打印折纸启发折叠结构的國(guó)防技术
发布时间：2022-04-21
浏览人次：524次
折纸和剪纸结构”的项目着眼于如何将折纸艺术的原理(lǐ)与3D打印结合使用(yòng)，以设计能(néng)够改变形状的轻巧灵活的结构。其目的是使能(néng)够在各种稳定几何形状之间转换的结构能(néng)够执行特定操作或适应不断变化的环境条件。
预计这项工作将应用(yòng)于从3D打印多(duō)功能(néng)机器人到变形桥和天線(xiàn)等可(kě)折叠射频组件的所有(yǒu)领域。
佐治亚理(lǐ)工學(xué)院校园
穆里奖
MURI 是國(guó)防部竞争激烈的项目的一部分(fēn)，旨在支持研究人员团队开展的工作，这些工作有(yǒu)朝一日可(kě)能(néng)应用(yòng)于國(guó)防部门。对于最新(xīn)一轮的 MURI，美國(guó)國(guó)防部授予28个美國(guó)研究团队总计1.95亿美元。
邓恩家族物(wù)理(lǐ)學(xué)和生物(wù)科(kē)學(xué)副教授 Simon Sponberg 解释说：“MURI 最初是為(wèi)國(guó)防部提供培训资助，以培养能(néng)够取得进展的下一代科(kē)學(xué)家。这筆(bǐ)资金将使我们能(néng)够让所有(yǒu)六个实验室和學(xué)科(kē)的博士后和研究生紧密合作并创建一个社區(qū)。”
用(yòng)于软机器人及其他(tā)领域的折纸
在折纸艺术中，目标是使用(yòng)精心放置的折叠组合将一张扁平的方形纸变成雕塑。任何喜欢折纸的人都会告诉你，使用(yòng)胶水、切割和撕裂通常是不受欢迎的。但是，确实使用(yòng)切割的设计被称為(wèi)剪纸。
那么折纸和剪纸如何与3D打印相结合呢(ne)？最明显的领域之一是软机器人领域，其中可(kě)编程折叠和驱动机制通常用(yòng)于创建随时间改变形状的4D打印机器人。根据这些折叠的位置，机器人可(kě)以滚动、攀爬、行走和抓握物(wù)體(tǐ)。
多(duō)稳定折纸结构具有(yǒu)高度复杂的机械行為(wèi)，这是由于大量的折叠和相互影响的力。作為(wèi)该项目的一部分(fēn)，研究人员将首先致力于开发综合数學(xué)模型来表征和编程这些行為(wèi)。
然后，他(tā)们希望设计自己的3D打印和先进的制造工艺，将传感和驱动集成到这些结构中。最后，该团队打算开发实验测试台来评估和优化他(tā)们基于折纸的设计。
佐治亚理(lǐ)工學(xué)院助理(lǐ)教授 Zeb Rocklin 表示：“该项目得益于佐治亚理(lǐ)工學(xué)院在工程先进技术与开发通用(yòng)、数學(xué)严谨的物(wù)理(lǐ)理(lǐ)论之间建立紧密、强大联系的能(néng)力。” “我们将从任何人都可(kě)以通过观察或感受折纸来感受的概念开始，并使用(yòng)机器人技术和多(duō)功能(néng)3D打印来创建复杂、灵活和强大的动态结构，这些结构可(kě)以做以前从未见过的事情。 ”
除了基本的3D打印机器人设备外，这项工作还将适用(yòng)于混合软弹出式执行器、具有(yǒu)可(kě)变形特性的材料、可(kě)折叠的防弹盾以及临时结构，例如军事人员的充气避难所。
与佐治亚理(lǐ)工學(xué)院的 Rocklin 一起工作的将是哈佛大學(xué)教授 Katie Betoldi、Jennifer Lewis、L. Mahadevan 和 Robert Wood，以及宾夕法尼亚大學(xué)副教授 El
预计这项工作将应用(yòng)于从3D打印多(duō)功能(néng)机器人到变形桥和天線(xiàn)等可(kě)折叠射频组件的所有(yǒu)领域。
佐治亚理(lǐ)工學(xué)院校园
穆里奖
MURI 是國(guó)防部竞争激烈的项目的一部分(fēn)，旨在支持研究人员团队开展的工作，这些工作有(yǒu)朝一日可(kě)能(néng)应用(yòng)于國(guó)防部门。对于最新(xīn)一轮的 MURI，美國(guó)國(guó)防部授予28个美國(guó)研究团队总计1.95亿美元。
邓恩家族物(wù)理(lǐ)學(xué)和生物(wù)科(kē)學(xué)副教授 Simon Sponberg 解释说：“MURI 最初是為(wèi)國(guó)防部提供培训资助，以培养能(néng)够取得进展的下一代科(kē)學(xué)家。这筆(bǐ)资金将使我们能(néng)够让所有(yǒu)六个实验室和學(xué)科(kē)的博士后和研究生紧密合作并创建一个社區(qū)。”
用(yòng)于软机器人及其他(tā)领域的折纸
在折纸艺术中，目标是使用(yòng)精心放置的折叠组合将一张扁平的方形纸变成雕塑。任何喜欢折纸的人都会告诉你，使用(yòng)胶水、切割和撕裂通常是不受欢迎的。但是，确实使用(yòng)切割的设计被称為(wèi)剪纸。
那么折纸和剪纸如何与3D打印相结合呢(ne)？最明显的领域之一是软机器人领域，其中可(kě)编程折叠和驱动机制通常用(yòng)于创建随时间改变形状的4D打印机器人。根据这些折叠的位置，机器人可(kě)以滚动、攀爬、行走和抓握物(wù)體(tǐ)。
多(duō)稳定折纸结构具有(yǒu)高度复杂的机械行為(wèi)，这是由于大量的折叠和相互影响的力。作為(wèi)该项目的一部分(fēn)，研究人员将首先致力于开发综合数學(xué)模型来表征和编程这些行為(wèi)。
然后，他(tā)们希望设计自己的3D打印和先进的制造工艺，将传感和驱动集成到这些结构中。最后，该团队打算开发实验测试台来评估和优化他(tā)们基于折纸的设计。
佐治亚理(lǐ)工學(xué)院助理(lǐ)教授 Zeb Rocklin 表示：“该项目得益于佐治亚理(lǐ)工學(xué)院在工程先进技术与开发通用(yòng)、数學(xué)严谨的物(wù)理(lǐ)理(lǐ)论之间建立紧密、强大联系的能(néng)力。” “我们将从任何人都可(kě)以通过观察或感受折纸来感受的概念开始，并使用(yòng)机器人技术和多(duō)功能(néng)3D打印来创建复杂、灵活和强大的动态结构，这些结构可(kě)以做以前从未见过的事情。 ”
除了基本的3D打印机器人设备外，这项工作还将适用(yòng)于混合软弹出式执行器、具有(yǒu)可(kě)变形特性的材料、可(kě)折叠的防弹盾以及临时结构，例如军事人员的充气避难所。
与佐治亚理(lǐ)工學(xué)院的 Rocklin 一起工作的将是哈佛大學(xué)教授 Katie Betoldi、Jennifer Lewis、L. Mahadevan 和 Robert Wood，以及宾夕法尼亚大學(xué)副教授 El