3D打印「鋼琴手」 代人手彈出簡單音節

3D手也可以彈鋼琴了。

英國劍橋大學發表研究報告，指他們用3D打印技術製造出一種機器人手臂，只需移動手腕，就能在鋼琴上「彈」出簡單的音節。

劍橋大學研發出「鋼琴手」，可彈出簡單音節。資料圖片

3D打印技術日益進步，很多柔性材料也開始應用到機器人設計中。劍橋大學研究人員利用剛性和柔性材料，以3D打印技術複製了人手的骨頭和韌帶，但不包括肌肉和肌腱。儘管這種機器人手的活動範圍與人的手比還有限，不過依靠其機械設計，仍然能較大幅度地活動。 

劍橋大學研發出「鋼琴手」，可彈出簡單音節。網上圖片

研究人員利用編程方法，讓機器人通過移動手腕就能「彈」出不同風格的音樂片段，但其手指仍不能自由活動，因此這叫「被動」運動。研究人員指出，可以利用這種「被動」運動讓機器人完成很多動作，如散步、游泳或飛行。 

劍橋大學研發出「鋼琴手」，可彈出簡單音節。網上圖片

研究人員表示，人體的骨骼、韌帶和皮膚等有助於人類實現很多靈巧活動，通過先進的3D打印技術製造出與人手類近的機器人手，有助於研究這種生理結構及骨骼動力學。

劍橋大學研發出「鋼琴手」，可彈出簡單音節。視頻截圖

人類的手臂是一個非常複雜的系統，想要在機器人身上重現人手的靈活性和適應性是一個巨大的挑戰。當前大多數先進的機器人仍未能完成人類幼童可輕易完成的手部操作。

劍橋大學研發出「鋼琴手」，可彈出簡單音節。網上圖片

3D打印技術雖然已經非常成熟，在各個領域均得到廣泛應用，但在目前還沒有方法可以實現在室溫下用3D打印金屬材料，大多數都是以高溫加熱後將金屬粉末熱熔後凝固成型，對於一些不適合高溫環境的產品而言，高溫打印或會造成破壞。

GETTY示意圖片

為了實現在室溫下打印導體，北卡羅來納州立大學的學者研究開發了一種金屬凝膠可以避開高溫工序，在室溫下打印3D固體，做法是將鎵銦合金和銅的微粒加水及鹽酸混合，帶混合後會變成一種金屬凝膠，以普通噴嘴於室溫邊可以進行3D打印。

Youtube影片截圖

當打印出來的3D物體成型等待風乾時，會變得更加堅固，原因在於水及鹽酸蒸發後，銅和鎵銦合金接觸後就會形成穩固的結構，它保留了金屬特性一樣堅固和導電。

Youtube影片截圖

此外，若在等待風乾期間施加熱量，甚至可以使打印物體改變形狀，也意味著可以控制打印物體的最終形狀，即是有類似塑膠的熱成形效果。以這隻金屬蜘蛛為例，在打印時為簡單的平面圖案，但經過向指定位置稍吹暖風後就可以「站起來」成為一隻立體蜘蛛，因此新技術不單止可以室溫打印，在其造型上亦更有彈性，從而讓金屬打印的應用更加廣泛。

GETTY示意圖片

https://youtu.be/xFxo1Ah8EAc