苏黎世联邦理工学院的研究人员，使用 3D 打印技术构建了一个能够模仿现实生活中猫科动物动作的自主猫式机器人Dyana。

“Dyana”机器人使用 SLS、FDM 和 MJF 进行了 9 个月的 3D 打印，具有抗冲击大腿垫，使其可以自由运行。机器人比家猫的体型更便于捕食，能够制定计算机动画动作，并拥有自己的可编程“角色”，旨在将动画和机器人技术结合到一种新颖的“电子动画”应用程序中。

Dyana 是苏黎世联邦理工学院和其他三所瑞士大学之间跨学科重点项目的一部分，共涉及 14 名本科生。这些工程师中的每一个都具有强大的电子动画背景，该领域本质上致力于创造栩栩如生的机器人，这些机器人以自然而不是机器人的方式移动。

为了朝着这个更广泛的目标前进，Dyana 项目的机械和设计负责人 Andrina Grimm的团队已着手将动画领域和电影角色结合起来，以及能够在现实世界中灵活移动的机器人，并培养出自行移动的独特角色。

电子动画工程师面临的主要挑战之一是使由此产生的机器人能够回放预先设置的动画动作，并在现实世界中“行走”。此类机器人还需要坚固耐用，以免在重复负载下屈服，而在苏黎世联邦理工学院项目中，该团队面临 9 个月的最后期限，需要快速生产 Dyana。

制作猫科动物伴侣

为了尽快构建 Dyana，并尽可能多地设计自由，学生工程师首先对他们的机器人进行 3D 建模，然后继续 3D 打印其聚合物外壳。这样做使团队能够以流线型的方式连接机器猫的接口和弯曲的外板，这也使他们能够“为其整个身体添加特征和感觉”。

在项目的不同阶段，该团队利用 FDM、MJF 和 SLS 技术，使他们能够快速迭代他们的猫机器人的设计，但由于超轻量级，最终使用后者来创建其外壳发现它屈服的部分。

SLS 技术用于大腿和肩部，使用 PA12，能够获得足够坚固的零件，让机器人能够承受冲击，同时又足够灵活以支撑弯曲的表面。

借助 SINTRATEC 技术，我们能够自由设计并获得坚固而轻便的部件——这是构建机器人的理想属性。

使用Sintratec系统进行激光烧结，这些机器人肢体具有用于机械接口的专用空间，以及最终使用就绪的表面处理，这意味着它们在应用前不需要打磨。打印完成后，零件被喷漆，与硅胶垫结合并附着在 Dyana 上，在此过程中产生的身体优于传统模制热塑性塑料制成的机器人。

使用 3D 打印为机器人创建外壳是可能的，这是以前从未做过的，虽然以前使用过热塑性塑料，但通过 3D 打印，仍然拥有坚固的部件，但它们也很灵活，并且在撞击时不容易破裂。

尽管当前版本的 Dyana 能够执行看似自然的动作，但团队仍在继续努力使其能够独立执行这些动作。结果，工程师们还没有完全实现他们的电子动画目标，但他们仍然怀有创建一个将“情绪”上传到机器人的过程的雄心，他们认为这在未来是可行的。

虽然苏黎世联邦理工学院的电子动物猫代表了 3D 打印的一种非常独特的应用，该技术已被用于创建人类最好朋友的多个机器人版本时，可能会感到惊讶。就在上个月，XRobots 的 James Bruton推出了他的“openDog”机器人犬的第三个版本，它可以使用日常的LulzBot TAZ Workhorse机器进行 3D 打印。

同样，在 2020 年 2 月，纽约大学坦登工程学院和马克斯普朗克智能系统研究所的研究人员展示了他们自己的“Solo 8”开源机器狗。这款机器人伴侣采用 3D 打印外壳、少量低成本现成零件和简化的模块化组件构建而成，旨在与波士顿动力公司的产品竞争。

在制作有知觉的电子动画方面，佛罗里达大西洋大学的科学家们通过使用人工智能算法创造了一种智能机器狗“Astro”，取得了重大进展。据报道，Astro 具有类似杜宾犬的 3D 打印头部和计算机模拟大脑，可以训练对声音输入或视觉信号做出反应。