LeviPrint是一种利用声波操纵在没有物理接触的情况下组装物体的系统。它产生的声场可以捕获小颗粒、胶滴和细长的棒状元素,这些元素在悬浮时可以被操纵和重新定向。这是一个使用非接触式操作制造3D结构的全功能系统。
它是由来自UPNA/ nap - public University of Navarre Asier Marzo和Iñigo Ezcurdia的研究人员开发的,他们与Rafael Morales (Ultraleap Ltd,英国)和Marco Andrade (São Paulo,巴西)是论文《LeviPrint:使用长形部件的全声捕获非接触制造》的作者。
这项研究将于8月在温哥华(加拿大)的SIGGRAPH大会上展示,这是一个关于计算机图形和交互技术的会议,英伟达、迪士尼研究和Facebook现实实验室等公司将在会上展示他们的工作。
UPNA/NUP智能城市研究所(ISC)的首席研究员和成员Asier Marzo说:“我们设计了一种结合了机械臂和液体分配器的悬浮器,可以制造不接触的复杂物体。”
与部件直接与机器接触的常规装配和制造技术不同,声学操纵在装配过程中无需接触部件就可以定位和定位部件。“我们可以操作小的、易碎的部件,以及液体或粉末,从而使工艺更通用。由于机械手不接触物料,交叉污染少。此外,它还能实现传统3D打印无法实现的制造技术,比如在现有部件上添加元素,或从外部在封闭容器内制造,”该研究的博士生兼首席作者Iñigo Ezcurdia说。
研究人员写道:“小颗粒和液滴的悬浮以前已经实现过,但现有的工作还没有成功地捕捉到位置和方向细长的物体;这项研究允许使用分段、棒或梁来快速、非接触地制造坚固、轻量化和复杂的结构。”
使用12段创建多维数据集。图片来源:UPNA/ nup -纳瓦拉公立大学提出的一些技术包括使用一种能在紫外线照射下凝固的胶水。仅用胶水制成的部件也可以制造,但结构通常是用这种胶水将颗粒和细长的部分组装起来。例如,该系统使用声学悬浮器来捕捉注射器喷出的胶滴。液滴被悬浮到下一部分将被添加的位置。该系统拾取一个片段或颗粒,将其放置在与胶水接触的前一个片段或颗粒旁边,并使用紫外线干燥胶水,以便新部分附着在结构上。
- 结构创建啊只用UV胶。图片来源:UPNA/ nup -纳瓦拉公立大学
- 由球形粒子创建的结构。图片来源:UPNA/ nup -纳瓦拉公立大学
超声波场可以通过织物、网格等材料。例如,研究人员通过一个小开口让外部的材料悬浮起来,从而在瓶子里建造了一艘船。研究人员说,如果Leviprint适应在水介质中操作,它可以在细胞培养基中组装复杂的结构,甚至可能在生物体内。
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