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[理论知识] 重新设计的步行玩具 从3D打印机里出来就能走

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发表于 2017-8-17 09:39:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
从1977年以来,Rowdy the Roadrunner(走鹊罗迪)就是德克萨斯大学圣安东尼奥分校(UTSA)官方吉祥物,这只趾高气扬的黄蓝相间小鸟一直来都为该校师生所喜爱,经常被制成各种玩具和纪念品。如今该的一名学生在3D打印机的帮助下对这个已经存在了一个世纪的古老步行玩具进行了重新设计,使其无需组装,直接通过3D打印机打印出来,其中的关节连接也在打印时一并完成。当它从3D打印机中拿出来时就已经是成品,可以玩了。

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传统上,这个玩具是由三个部分组成的:罗迪的身体带一条固定的腿、一条移动的腿,以及连接这两个部分大的铰链关节。“我们重新设计了玩具,这样它可以作为一个组装好的成品直接3D打印出来,包括铰链关节。这个玩具打印完毕之后我们只需动手将打印辅助的支撑材料去除,把它的两条腿在一个斜坡上放好,它就能够自动往下走。”设计这个玩具的机械工程研究生Christian Trevino说。

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“我们都知道发条玩具主要借助存储在弹簧里的弹力势能工作,行走玩具则利用重力势能往坡下走。”指导Trevino的老师Pranav Bhounsule说:“不过与发条玩具依靠其内部复杂的机械结构不同,行走玩具的设计要简单得多,它的诀窍在于质量分布、惯性和腿的几何形状。”
“我很久之前就想在UTSA的吉祥物罗迪的基础上设计一款玩具,3D打印使我能够将几何尺寸与质量分布协调起来,而不必牺牲它标志性的外形。”Trevino说。

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“我在学校给周围的人展示这个玩具时,他们都很喜欢,纷纷询问哪里能够买得到。”Bhounsule说。然而,阻碍这个玩具大批量制造的主要限制是其3D打印速度仍然非常缓慢。如果使用普通的桌面级3D打印机的话,打印一个这样的玩具需要12个小时。“我希望3D打印技术能够变得更快一点,这样我就能够大规模制造这个玩具并将其作为纪念品销售。”Trevino称,她渴望成为一名企业家。
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