济州国立大学研究人员发表3D打印软机器人的研究报告
软机器人在当今世界许多领域都有应用，尤其是在将技术与3D打印相结合时，从创建更好的假肢并使其更安全地在工厂车间工作，以及允许人们在虚拟环境中体验触觉反馈。3D打印技术甚至可以用于构建能够在人体等密闭空间导航的小型灵活机器人。这种重要的工作使韩国济州国立大学的研究人员对已经熟悉的软机器人技术进行了评估。
研究团队深入研究了3D打印软机器人的所有最新发展和研究成果，并在一篇题为“评论3D打印软机器人”的论文中发表了他们的发现，该文章发表在“先进材料科学与技术（STAM）”杂志上。
摘要写道：“软机器人由于其对操作人员具有高度灵活性和安全性的优点而受到越来越多的关注，但制造是一项挑战。近来，由于3D打印具有高质量和同时打印多种材料的能力，其已被用作制造软机器人的关键技术。由于各种兴奋剂和大变形，高运动复杂性和各种多功能性的敏感演示，功能性软材料特别适用于软机器人。这次审查包括3D打印软机器人的详细调查。研究了关键3D打印技术和新材料以及用于软机器人的复合材料的发展。还包括适用于医疗和工业应用的3D打印软设备的简要概述。越来越多的关于3D打印和软机器人的研究需要对主要报道的研究进行总结，作者相信这篇综述文章有助于达到此目的。”
传统的硬机器人是刚性的，需要流体和气动元件。然而，软机器人是使用灵活的材料制造的，如聚合物、流体和凝胶，以赋予它们模仿活生物体功能的能力。虽然传统的模塑和铸造工艺在过去是首选的制造方法，但在过去几年中，这一趋势更多地倾向于3D打印技术。
尽管许多关于各种3D打印技术和柔性3D打印材料的评论存在，但根据该论文，迄今为止还没有完成关于3D打印软机器人的评论。“为了不影响读者，本文的范围在几个方面受到限制。重点在于具有软结构实例的3D打印技术，可用于柔性机器人应用的3D打印材料以及用于医疗的3D打印软设备，”该论文写道。有许多可用的3D打印技术类型，它们使用不同的材料分层方法来制作对象。例如，一个研究小组使用SLS打印技术制造出多指软机器人手，用粉末金属材料制造，可以抓握、抬起、旋转和定位物体。
用于软机器人的其他3D打印材料包括形状记忆聚合物，在受电场刺激时改变形状和大小的介电弹性体，以及受不同刺激（例如酸度、电力、热、光和磁性）影响的水凝胶。3D打印可用于制造个性化的医疗软机器人，可在身体内外使用。3D打印的软微型生物机器人可以穿过人的肠道或血管来监测疾病，3D打印的软硅胶泵也可以用作人造心脏。软机器人可以监控一个人的生命体征，甚至可以通过用于器官的芯片设备来替代药物测试中的动物。
总体而言，该研究表明，3D打印技术绝对可用于构建具有多孔内部结构和复杂外部形状的机器人。根据该论文宣称，“由于能够制造定制的软机器人，这些机器人可以根据特定应用和缺陷的需求量身定制。因此对3D打印技术（如SLS和3DP）的需求将在未来增加。”
但为了改善在临床环境中的使用，需要解决许多挑战，而3D打印对于大规模生产来说还不够快。并且材料在凝固过程中可能会出现收缩，所以在3D打印机器人方面需要克服一些问题，这些机器人可以使用几种可以轻松粘合的材料进行打印。该论文得出结论：“最后，商业上的成功取决于软光刻、3D打印和其他快速成型技术的创新，以大规模生产价格低廉且满足市场需求的软结构和机器人。”该研究的合著者包括Jahan Zeb Gul、Memoon Sajid、Muhammad Muqeet Rehman、Ghayas Uddin Siddiqui、Imran Shah、Kyung-Hwan Kim、Jae-Wook Lee和Kyung Hyun Choi。
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