結合 3D 列印與拓墣最佳化，軟體機器人設計流程大幅改進

作者 Alan Chen | 發布日期 2021 年 07 月 12 日 17:50 |

新加坡科技設計大學研究團隊，近期在《進階材料科技》期刊發表研究成果，運用逐漸成熟的 3D 列印以及拓墣最佳化技術，大幅改進現有軟體機器人的設計流程，使材質運用、結構強度和運動表現都優於傳統設計生產方式。

軟體機器人（Soft Robots）是受到軟體動物及海洋生物的啟發，使用軟性材質製造，可做出與傳統硬性材質機器人不同的運動方式與功能，是機器人工程的一項新興領域。

由於先前缺乏一套有效的設計工具與流程，軟體機器人設計多半以手動方式打造機體，在誤差控制上較缺乏效率，因此由 Valdivia Alvarado 博士帶領的團隊，以 3D 列印的方式改善機體製造的穩定性，並使用拓墣最佳化（Topology Optimization, TO）技術，在輸入機體外型規格數據後，讓電腦以數學模型快速計算出最佳的內部結構組成，使設計和生產流程速度和穩定度提升許多。

研究團隊運用這一套設計組合，打造一款魟魚造型機器人，這款軟體機器人運用海洋生物的流體力學設計，加上軟性材質機體，可以在水中達到比傳統遙控潛水艇更快的速度，和更靈活的轉向。

在機體設計過程中，除了軀幹部分使用軟性材質外，最重要的魚鰭部位，研究團隊分別使用傳統設計方式，打造出硬性和軟性材質的魚鰭，再加上運用 TO 技術計算出來的混合材質，共三種構型進行實驗。

實驗結果顯示，使用 TO 技術與 3D 列印打造出來的混合材質魚鰭，在速度、強度和靈活度表現上，都比傳統方式設計的材質提升了 50% 以上。

Alvarado 博士指出，新的設計工具使得將來的軟體機器工程領域，設計者能夠更快速特製自己的機器人，並且減少機體打造過程的誤差，以及結構設計上的盲點，將使軟體機器人領域的發展進度更加快速。

附圖：▲帶領研發團隊的新加坡科技設計大學 Valdivia Alvarado 博士。（Source：SUTD）
▲研究團隊使用 3D 列印與 TO 技術，打造一種魟魚造型的水中軟體機器人，擁有更好的水中運動能力。（Source：lowjumpingfrog from Salt Lake City, USA, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons）

資料來源：https://technews.tw/2021/07/12/sutd-team-advanced-the-design-flow-by-combining-3d-printing-and-to-technologies/

Mexico have announced their football squad for the Tokyo 2️⃣0️⃣2️⃣0️⃣ Olympic Games❗
🧤🧤🧤
Goalkeepers
Guillermo Ochoa* (Captain) 🇲🇽 Club América
Sebastián Jurado 🇲🇽 Cruz Azul
Luis Malagón 🇲🇽 Necaxa
⛔⛔⛔
Defenders
Érick Aguirre 🇲🇽 Pachuca
Alberto Angulo 🇲🇽 Atlas
Vladimir Loroña 🇲🇽 Tijuana
César Montes 🇲🇽 Monterrey
Jorge Sánchez 🇲🇽 Club América
Johan Vásquez 🇲🇽 UNAM
👕👕👕
Midfielders
Luis Romo* 🇲🇽 Cruz Azul
Roberto Alvarado 🇲🇽 Cruz Azul
Ricardo Angulo 🇲🇽 Guadalajara
Uriel Antuna 🇲🇽 Guadalajara
Fernando Beltrán 🇲🇽 Guadalajara
Sebastián Córdova 🇲🇽 Club América
José Joaquín Esquivel 🇲🇽 Juárez
Diego Lainez 🇪🇦 Real Betis
Carlos Rodríguez 🇲🇽 Monterrey
🔝🔝🔝
Forwards
Henry Martín* 🇲🇽 Club América
Eduardo Aguirre 🇲🇽 Santos Laguna
José Juan Macías 🇲🇽 Guadalajara
Alexis Vega 🇲🇽 Guadalajara
❗❗❗
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🇲🇽🇲🇽🇲🇽
El Tricolor are Ready❗

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還記得前一陣子網上大家流行過一段時間的「Baby Face」特效嗎？許多人都用相機 app 的效果把自己的可愛版動畫模樣記錄下來，尤其水汪汪的大眼睛是最亮眼的特點。而如果今天對象是本就傲氣十足的饒舌歌手，那會是什麼模樣呢？
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