迪斯尼科學(xué)家發(fā)明可打印泰迪熊的3D打印機(jī)

      日前，迪斯尼研究部門（Disney Research）與卡耐基梅隆大學(xué)人機(jī)交互研究所的Scott Hudson教授合作開發(fā)出了一種非常新穎的3D打印機(jī)，這種3D打印機(jī)能夠用毛線制成各種泰迪熊布娃娃。

3D打印機(jī)把毛線織入一個(gè)松散的毛氈以打印出所需的形狀

      這臺(tái)設(shè)備看起來像一臺(tái)3D打印機(jī)和一臺(tái)縫紉機(jī)的結(jié)合體，它所能制造的也是那種給人很蓬松感覺的3D對(duì)象。Scott Hudson教授說，打印的結(jié)果很容易讓人聯(lián)想到那些手工編織物。
       根據(jù)Hudson的研究論文《打印泰迪熊：一種3D打印柔軟互動(dòng)對(duì)象技術(shù)（Printing Teddy Bears: A Technique for 3D Printing of Soft Interactive Objects）》，這臺(tái)“打印機(jī)”將增材制造的技術(shù)優(yōu)勢(shì)（包括對(duì)物理對(duì)象的快速原型能力和高度的定制化）用于一種全新的材料。這種材料是一種松散的毛氈的形式，類似于毛線。3D打印機(jī)用這種氈線逐層纏繞，最終根據(jù)3D數(shù)字模型形成特定的幾何形狀。最終完成的對(duì)象柔軟而有彈性，有點(diǎn)像那些手工織物，比如毛衣。這一技術(shù)把3D打印技術(shù)從那些堅(jiān)硬、而又精確的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到具備全新美感的柔軟而不精確的對(duì)象形式，并為研究人員探索在交互式設(shè)備上使用這類松軟材料提供了可能性。

      “我真的希望看到這種材料（就是那種毛氈）被用于那些與人類日常生活密切相關(guān)的東西?！?Hudson說?！拔覀円舱娴膶⑵鋽U(kuò)展到可用于3D打印，從而為在制造中使用這種材料提供了新的可能性。”
       這些可能性包括服裝、配飾（如絲巾和帽子）、甚至泰迪熊。它也可能被用來產(chǎn)生所謂的“軟機(jī)器人”——可以讓人觸摸、擁抱或靠近的機(jī)器人。
       Hudson設(shè)計(jì)的3D打印機(jī)在運(yùn)行方式上類似于熔融沉積成型（FDM）技術(shù)——中低端3D打印機(jī)中最常用的工藝。這臺(tái)3D打印機(jī)可以直接根據(jù)電腦設(shè)計(jì)生成物體，只不過打印頭送出的是毛線而不是融化的塑料線。發(fā)現(xiàn)，一個(gè)帶有倒鉤的毛線針被安裝到打印頭上，帶著毛線來回穿刺（還真的像縫紉機(jī)耶），逐層纏繞，并結(jié)合在一起。

       氈線針打印頭。黑色的安裝板是由激光切割亞克力制成的，而白色部分是3D打印完成的。

       Hudson說，顯而易見，這款3D打印機(jī)達(dá)不到與傳統(tǒng)3D打印機(jī)同樣的精度，毛氈也不像傳統(tǒng)的纖維那樣具有足夠的強(qiáng)度。因此，如果這類柔軟物體要與一個(gè)堅(jiān)硬的對(duì)象連接在一起，必須在打印過程結(jié)合一層尼龍網(wǎng)眼織物，起到加固作用，以防止毛氈從附著點(diǎn)撕裂開。

  

        這一技術(shù)目前還智能打印一些單一的織物對(duì)象。但Hudson說同時(shí)打印面料和塑料元件的3D打印機(jī)應(yīng)該是可以設(shè)計(jì)出來的。
       “一些研究人員正在尋求將混合物料用于3D打印?！彼a(bǔ)充說?！斑@是現(xiàn)在一個(gè)最有趣的挑戰(zhàn)。”
       Hudson將在多倫多舉行的計(jì)算系統(tǒng)中的人為因素（CHI）研討會(huì)上介紹他的毛氈3D打印機(jī)。
      下面的視頻展示了這款有趣的3D打印機(jī)的工作原理和用途：