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新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué) (SUTD) 的研究人員開(kāi)發(fā)了名為自動(dòng)纖維嵌入 (AFE) 的新技術(shù)，可以為軟體機(jī)器人應(yīng)用生產(chǎn)復(fù)雜的纖維和有機(jī)硅復(fù)合結(jié)構(gòu)。
許多軟體機(jī)器人組件，包括傳感器和執(zhí)行器，主要是利用彈性基材內(nèi)嵌入的連續(xù)纖維來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的。然而，由于處理精確分層和將纖維保留在不一致的圖案位置中的過(guò)程極為復(fù)雜，因此將連續(xù)纖維手動(dòng)嵌入軟基材極具挑戰(zhàn)性。
相比之下，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的AFE方法，可以在無(wú)需用戶手動(dòng)干預(yù)的情況下高精度制造復(fù)雜的層狀復(fù)合材料，從而顯著擴(kuò)大制造可能性的范圍，同時(shí)節(jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力。
該技術(shù)通過(guò)直接墨水書(shū)寫(xiě)，以自動(dòng)方式利用纖維嵌入與彈性體沉積的無(wú)縫組合，并精確控制復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)的深度和纖維間距。這種自動(dòng)化過(guò)程對(duì)于軟體機(jī)器人組件的制造和定制都具有極大的影響，在以前，這些組件需要手動(dòng)操作，且無(wú)法輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的幾何形狀。
在研究中，研究人員討論了在有機(jī)硅彈性體中自動(dòng)分層和嵌入纖維的三種不同方法。
為了展示這些技術(shù)的多功能性，研究人員著重介紹了從充氣執(zhí)行器到感應(yīng)充電線圈的幾種軟機(jī)器人應(yīng)用。
AFE制造工藝實(shí)現(xiàn)了嵌入纖維圖案用于控制顏色變化、調(diào)整結(jié)構(gòu)和形態(tài)特性、激活熱輸入，并在軟機(jī)器人結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)電特性。此外，還展示了AFE方法的組合，可用于自主制造多個(gè)軟機(jī)電組件。
該技術(shù)展示了制造工藝的發(fā)展，這些工藝可用于在軟復(fù)合材料中定制復(fù)雜的纖維布局。這將為軟體機(jī)器人中的各種新應(yīng)用創(chuàng)造了可能，包括軟傳感器和軟通信設(shè)備。