受到日本折紙藝術的啟發(fā)，麻省理工學院（MIT）的研究人員使用新的算法和電子元件制造出了一個特殊的可3D打印機器人，這個機器人在受熱后可自我組裝。 

    本周末在香港舉行了2014年IEEE機器人與自動化國際會議。MIT計算機科學和人工智能實驗室（CSAIL）主任Daniela Rus教授將會介紹這臺用全新思路開發(fā)的可3D打印機器人，她將其稱為可烘烤機器人（Bakeable robots）。 

    開發(fā)團隊已經(jīng)制造出來這臺機器人的一些組件，這些組建在加熱時，會自動折疊成三維結(jié)構。研究人員們將會在IEEE的會議上說明如何使用激光切割的可自我折疊的材料和各種的電阻器、電感器和電容器的等電子元件在受熱時自我組成功能組件。 

    “我們有一個關于硬件編譯器的大夢想，您可以在這上面進行編程。我希望能有一個機器人可以與我的貓一起玩，或者一個會擦地板的機器人。經(jīng)過類似的編程，您可以制造出一個能自動完成特殊任務的工作設備。” Rus在一份聲明中說。 

    “到目前為止，我們已經(jīng)解決了一些子系統(tǒng)中的問題，比如其中一個系統(tǒng)，您只需在一端輸入一張圖片，在另一端就能根據(jù)這個圖片生成實物。” 

左側(cè)圖像顯示了可自我折疊片的平板，而右圖像顯示了自我折疊成人形的形狀。圖片：麻省理工學院

    材料的自動折疊

    研究團隊成員Shuhei Miyashita解釋他們?nèi)绾问褂眯录夹g來精確地控制加熱板的折疊角度。據(jù)天 工社了解，他們用兩層聚酯膜夾著中間的一塊PVC板，聚酯膜上布滿著大大小小的裂縫，在加熱時PVC收縮，同時聚酯膜上的縫隙閉合，使得PVC發(fā)生變形。研究人員就控制這種形變，使其形成特定的3D結(jié)構。原理說起來簡單，但要精確控制PVC的形變卻非常復雜，研究人員需要精確設定聚酯膜上裂縫的結(jié)構，以便其可控地形成正確的幾何結(jié)構。

    電子器件的自動折疊

    研究人員同時也描述了他們?nèi)绾卧阡X材上涂覆聚酯膜以創(chuàng)建可折疊的電子器件。Miyashita親手設計了這些組件，因為不僅需要預先設定它們的幾何形狀，還要考慮如何在其折疊后具備所需要的功能。

Miyashita設計的傳感器看起來有點像一個小手風琴。這個“手風琴”的每個褶上包含一個單獨的電阻器，而且當折疊部分的壓縮時，總電阻成比例變化。

    致動器——這是一個驅(qū)動機器人移動的器件——是一組可折疊的線圈，可以通過電流進行磁化來擴充。開發(fā)團隊用涂覆了聚酯層的銅線來做這種制動器。