3D打印机器人可以照顾那些在黄金时代的人

研究人员已经开发出一种新的设计方法来创造软机器人，这可能有助于照顾年长的家庭成员。

资料来源:拉美西斯·马丁内斯提供的艺术家效作

世界老年人口正在激增。预计到2050年，60岁或以上的老年人数量将增加一倍以上，而且增长速度超过全球所有年轻群体。这一趋势是随着对能够提供24小时护理的护理人员的需求的增加而出现的，这些护理人员不仅可以在医院或疗养院，也可以在私人住宅和公寓提供24小时护理。

现在，护理机器人已经经过编程，可以问护士会问的问题，还可以监测病人是否跌倒。由于美国护理人员的短缺，预计到2045年，这些机器人助手的市场份额将越来越大，达到45万。“不幸的是，目前护理机器人的外部硬结构阻碍了它们与机器人的安全互动，限制了它们的帮助仅仅是社会互动，而不是身体互动。”普渡大学工程学院工业工程学院和韦尔登生物医学工程学院的助理教授拉姆西斯·马丁内斯说。“毕竟，你会把婴儿或身体或认知受损的老人交给机器人吗?”

材料科学的最新进展使得制造具有可变形身体或触摸时可以重塑的机器人成为可能，但软机器人的复杂设计、制造和控制目前阻碍了这项技术的商业化及其在家庭中的应用。

马丁内斯和普渡大学的其他研究人员开发了一种新的设计方法，有望利用3D打印机实现软机器人的高效设计和制造。设计过程包括三个步骤。首先，用户根据机器人的形状制作一个计算机辅助设计文件。然后，用户绘制CAD文件，以显示软机器人的不同关节将移动的方向。快速计算机算法只需几秒钟就可以将CAD模型转换成可以使用任何传统3D打印机打印的3D架构软机器(ASM)。

这种被设计的软机器像人类一样移动，只不过它们依靠的不是肌肉，而是微型马达，由绑在四肢末端的尼龙线拉动。它们可以被挤压和拉伸到原来长度的900%以上。马丁内斯表示:“ASMs可以轻松地执行抓取或爬行等复杂动作，这项工作为自主轻量级软机器人的发展迈出了一步。”“asm能够改变它们的身体结构和步态，以适应各种环境，这不仅有潜力改善护理机器人，也有可能改善灾难响应机器人。”