研究人员开发了一种机械手，该机械手使用 SLA 3D 打印的人造肌肉以类似人类的效率抓取物体。

栩栩如生的肢体由一系列基于 GeometRy 的执行器提供动力，这些执行器可以收缩和拉长或“GRACES”，由树脂膜 3D 打印，使它们能够像肌肉一样伸展和收缩。这些仅重 8 克的微型执行器可以举起高达自身重量 1,000 倍的重量，当集成到机器人手中时，它们已经显示出弯曲手指、扭转手掌和转动手腕的能力。

研究人员的机械手配有 3D 打印的 GRACE 执行器。图片来自 IIT。

基于 3D 打印的生物模拟

自然界充满了动植物进化出具有理想强度、重量和耐久性品质的细胞结构的例子，这些例子继续为材料科学家和工程师提供灵感。为了在人造结构和机器人技术中重现这些特性，研究人员经常转向 3D 打印，并在这样做的过程中完成了一些令人印象深刻的仿生学。

在其他地方，在仿生软机器人的尝试中，研究人员已经部署了能够将能量和电信号转换为运动的执行器，以创造具有逼真运动的机器人。山形大学的一个团队提出了一个全 3D 打印的软执行器作为水母机器人的基础，而中国的科学家已经通过3D 打印软机器人手指转向肢体生产。

通过有效地结合这些方法，IIT 团队表示可以 3D 打印足够强大和灵活的软执行器，以有效地“与自然和社会环境相结合”，应用范围从生物多样性保护到老年人护理。因此，该团队认为他们的机器人手原型是使此类设备更易于创建的第一步。

从 FEM 模拟中获得的 GRACE 应变分布结果。图片来自 IIT。

发 GRACE-ful 机械手

人工致动器现在已经达到了他们能够实现与生物肌肉相同的收缩性能的发展阶段。然而，在他们的论文中，该团队补充说，通过人体内部肌肉的复杂排列来重现“运动的多功能性和优雅性”仍然非常困难。

为了解决这个问题，科学家们基本上开发了人造肌肉。这些 GRACE 由单一材料的褶皱膜组成，使用数学模型从头开始构建以收缩和扩展。结果，致动器能够在不集成应变限制元件的情况下按预期执行。

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