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　　开垦一种单纯、不受时辰控制且能接济众资料打印的一体化软体机械人缔制措施继续往后是一个离间。华南理工大学吴贤铭智能工程学院钟勇课题组结合邦外里团队，提出了一种新型硅橡胶软体机械人的缔制政策，可告竣高度集成，可将坐蓐周期从数天缩短到数小时，比拟古板的众设施措施具有明显上风。

　　软体机械人具有超卓的死板适合性，正在众种非组织化境况中显示出优异的安好性和庞杂的潜力。室温硫化硅橡胶（RTV硅橡胶）因高弹性、热安定性、生物相容性及易加工性kb，已广大操纵于软体机械人和柔性传感器。然而，模具锻制举动目前首要的缔制措施，看待具有纷乱内部几何组织的组件（如气动履行器），需求分众个一面锻制并举办后续拼装，这一进程既耗时又本钱兴奋。

　　3D打印本领的开展极大地简化了软体机械人的缔制流程。目前，直接墨水书写（DIW）是打印RTV硅橡胶最常用的措施，通过逐层挤出粘弹性墨水来成型。然则，低粘度和长固化时辰使得硅橡胶正在重力功用下易于变形和塌陷，因而需求对打印资料的流变性举办切确调理。打印具有大倾斜角（大于45°）和漫空间跨度的纷乱空间组织还是较为贫苦。举动对DIW的一种改良，嵌入式3D打印（EMB3D）本领通过正在凝胶状支持基质中挤出打印资料，告竣软资料的三维自正在成型。正在应用EMB3D本领打印硅橡胶时，时时需正在资料中增加缓固剂或应用双组分硅橡胶，以便正在挤出行进行同化，从而耽误打印时辰。开垦一种单纯、不受时辰控制且能接济众资料打印的一体化软体机械人缔制措施依旧是一个离间。

　　本筹议基于EMB3D打印本领，提出了一种新型硅橡胶软体机械人的缔制政策。相较于古板的预固化硅橡胶油墨，该政策改进性地分袂了铂催化剂与基胶（乙烯基硅氧烷）和交联剂（含氢硅氧烷）。应用稀释铂催化剂举动打印油墨，无催化剂的硅油（由基胶和交联剂构成）举动支持基质（图1）。此措施答允无时辰控制地举办打印，有助于缔制大型效用部件。通过将催化剂油墨交换为导电油墨，能够给与软体机械人部件传感效用。本筹议应用掺杂众壁碳纳米管（MWCNTs）的硅油举动导电油墨，得胜缔制了应变传感器（图2）。

　　为了告竣优异的打印质料，筹议团队对支持基质的流变性和打印工艺参数举办了筹议。正在硅油中参预分歧含量的气相二氧化硅来调减削变性。通过流变学测试和打印模子尺寸差错认识，得出气相二氧化硅的最佳含量为4 wt%（图3）。对资料挤出率、打印速率、层高、线宽等打印工艺参数举办优化，正在确保打印道途无间隙调和的要求下，告竣最优的打印质料。值得戒备的是，这种打印措施的油墨挤出率仅需求4%，最终打印的成型体积与油墨的耗费体积之比为25。

　　打印的硅橡胶资料死板职能能够通过调理支持基质中各资料的比例举办医治。最高能够到达287.5%的断裂伸长率和1.277MPa的弹性模量。筹议验证了正在分歧打印倾向上，资料的死板职能具有优异的一律性（图4）。

　　基于本文提出的众资料EMB3D打印本领，筹议团队安排并缔制了一种具有传感效用的柔性鱼尾，该鱼尾正在两侧嵌入了两个应变传感器。正在鱼尾摆动进程中，因为资料的伸长和压缩，传感器的电阻值产生了变更。此应器具有效于欠驱动仿希望器鱼的闭环反应限度的潜力（图5）。

　　为了进一步显示所提出的缔制政策的才力，筹议团队安排并缔制了一种集成应变传感器的气动仿外行。手指的安排基于气动收集履行器（pneu-net actuator）。三个应变传感器分散正在拇指、食指和中指上。总打印时辰约为25.6小时，统统仿外行重量为235克，仅应用了8.4毫升催化剂墨水。将缔制的仿外行集成正在死板臂上，可以告竣安好的人机交互及对分歧尺寸形态物体的抓取。抓握进程中手指传感器电阻的变更进一步显示了仿外行的本体感知才力（图6）。

　　无论是实心填充组织（鱼尾）仍然具有内部腔室的纷乱组织（气动仿外行），都能够与效用性墨水无缝集成，并通过本文提出的众资料EMB3D打印政策直接缔制，告竣高度集成。通过明显简化软体机械人安排和缔制进程，这种集成缔制政策能够将坐蓐周期从数天缩短到数小时，比拟古板的众设施措施具有明显上风。

　　该劳绩揭晓正在期刊《Additive Manufacturing》上，华南理工大学吴贤铭智能工程学院为第一单元，筹议生李怡欣等为第一作家。

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