
瑞士科學家開發出1種首創的3D列印技術,並以此打造出1台在模仿生物肌肉上達成顛覆突破的機器象。它不僅能輕巧撚起花朵,更能踢出保齡球擊倒7個球瓶。研究成果已發表於《科學進展》(Science Advances)期刊。
這項突破來自瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)團隊,核心是一種「可編程格狀結構」(programmable lattice structure)。其結構採用泡棉材質,猶如可編程積木,能變換上百萬種幾何形態,賦予機器人多樣的物理特性。
此特性讓它特別適合解決仿生學一大挑戰:模仿大象鼻子兼具力量與精細操控的複雜構造。真實象鼻包含約9萬束「肌肉纖維束」(muscle fascicles),傳統機器人難以複製。
這套3D列印系統的關鍵,在於其單元具備2種主要幾何形狀,提供不同程度的剛度與承重力。更重要的是,研究人員可在兩者間創造無數「混合形狀」,實現剛柔無縫過渡,模擬出肌骨交織的結構。
論文第一作者、EPFL博士後研究員關慶華(Qinghua Guan)表示:「我們利用這項技術,打造出受肌肉骨骼系統啟發的機器象,證明了我們的方法能為設計更輕巧、適應性更強的機器人,提供一種可擴展的解決方案。」
此技術應用潛力巨大,未來有望導入醫療、救援等領域,開發動作更自然的輕巧機器人。雖距大規模部署尚有距離,但已為柔性機器人設計開啟了全新方向。