像一條靈巧的尺蠖，牢牢抓住圓管，一伸一縮地向前蜿蜒。這是使用天津由高校科技工作者研發、3D打印機直接打印的模塊化柔性驅動新方法。機器人。

溫柔機器人由于其高度的靈活性和對人體的安全性，近年來受到廣泛關注。3D打印的優勢在于可以做出復雜的形狀和結構，不需要后續加工，而且可以一次成型。無打印組件結構是一種由3D打印技術制成的柔性結構。機器人近年來的一個典型應用。

(圖片說明:基于膜缸的新型氣動人工肌肉的設計理念和應用場景)

最近，天津左思陽、劉建斌研究組提出了一種基于膜缸的新型模塊化柔性驅動方法，通過改變排列組合方式，根據具體應用合理安排連接方案，將其應用于人工肌肉和管道爬行。機器人中等。該方法基于一次性3D打印的制造技術，省去了傳統的機電設備加工制造。裝配該工藝大大降低了驅動模塊的制造成本和周期，具有低耗氣量、高動態響應、高可靠性和應用場景適應性強的特點。該成果于2021年1月初在線發表在美國電氣和電子工程師學會上。機器人IEEE機器人與自動化快報。

(圖片說明:基于薄膜圓柱體的管道爬行。機器人設計理念)

“每個薄膜圓柱體就像人體的一塊小肌肉或者爬行動物的一個‘關節’，只是由熱塑性聚氨酯制成。”劉建斌解釋說，采用這種新型膜筒結構是團隊的“奇思妙想”。如果把這個結構比作一個基本的肌肉單元，那么這些單元的連接方式就要根據不同的應用需求進行排列組合，就像把肌肉單元連接起來形成一個整體肌肉，然后應用到不同的場景。整個“肌肉”的制造過程采用3D打印技術，一次成型。

基于這一思路，課題組首次提出了一種新型氣動人工肌肉，可用于驅動柔性外骨骼等人機交互設備。氣動是指以壓縮空氣為動力源，驅動機械完成伸縮或旋轉動作。與傳統的氣動人工肌肉相比，這種設計最突出的特點是不會在厚度方向膨脹，從而避免擠壓人體。此外，課題組還提出了一種新型的氣動管道爬行。機器人，可應用于工業管道設施的檢測和實時性監控。管道爬行機器人采用仿生尺蠖原理，巧妙安排薄膜筒單元之間的連接， 從而實現機器人在管道內外壁上爬行。靈活駕駛模式的應用使得這機器人能夠適應管道直徑大范圍的變化，能夠應對直管、彎管、垂直管、水平管以及各種角度傾斜的管道的應用場景。與此同時，機器人能承受自身重量80倍以上。

因為是氣動方式驅動，所以比較軟。機器人我只能帶著長長的氣管尾巴工作。如果傳感器被集成到設備中，這些氣管尾部可以被移除，以便機器人更加獨立精致，而這也是科學家未來努力的方向。