零門檻3D打印玩具一步到位 無(wú)需組裝

玩具對(duì)于我們所有人來(lái)說(shuō)，都是陪伴整個(gè)童年最衷實(shí)的伙伴。所以，在每個(gè)人的內(nèi)心深處，都有著對(duì)童年記憶的美好回憶，這其中，玩具是必不可少的元素之一。以前的玩具大都是組裝完成的，但是，隨著3D打印技術(shù)的快速崛起，現(xiàn)在出現(xiàn)的一部分玩具，已經(jīng)無(wú)需組裝，直接3D打印出來(lái)就能玩了，也就是說(shuō)，打印完成的同時(shí)就是一個(gè)整體了。對(duì)于這個(gè)整體是怎么個(gè)操作過(guò)程，我現(xiàn)在就可以告訴大家，重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)上，3D立體圖的設(shè)計(jì)，要不然怎么能剛3D打印完成就能玩呢？哈哈，其實(shí)我這解釋過(guò)于簡(jiǎn)單化了，我們一起來(lái)看看，這只走鵲羅迪鳥玩具吧。

從1977年以來(lái)，Rowdy the Roadrunner（走鵲羅迪）就是德克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校（UTSA）官方吉祥物，這只趾高氣揚(yáng)的黃藍(lán)相間小鳥一直來(lái)都為該校師生所喜愛(ài)，經(jīng)常被制成各種玩具和紀(jì)念品。如今該的一名學(xué)生在3D打印機(jī)的幫助下對(duì)這個(gè)已經(jīng)存在了一個(gè)世紀(jì)的古老步行玩具進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，使其無(wú)需組裝，直接通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)，其中的關(guān)節(jié)連接也在打印時(shí)一并完成。當(dāng)它從3D打印機(jī)中拿出來(lái)時(shí)就已經(jīng)是成品，可以玩了。

傳統(tǒng)上，這個(gè)玩具是由三個(gè)部分組成的：羅迪的身體帶一條固定的腿、一條移動(dòng)的腿，以及連接這兩個(gè)部分大的鉸鏈關(guān)節(jié)。“我們重新設(shè)計(jì)了玩具，這樣它可以作為一個(gè)組裝好的成品直接3D打印出來(lái)，包括鉸鏈關(guān)節(jié)。這個(gè)玩具打印完畢之后我們只需動(dòng)手將打印輔助的支撐材料去除，把它的兩條腿在一個(gè)斜坡上放好，它就能夠自動(dòng)往下走。”設(shè)計(jì)這個(gè)玩具的機(jī)械工程研究生Christian Trevino說(shuō)。

“我們都知道發(fā)條玩具主要借助存儲(chǔ)在彈簧里的彈力勢(shì)能工作，行走玩具則利用重力勢(shì)能往坡下走。”指導(dǎo)Trevino的老師Pranav Bhounsule說(shuō)：“不過(guò)與發(fā)條玩具依靠其內(nèi)部復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)不同，行走玩具的設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單得多，它的訣竅在于質(zhì)量分布、慣性和腿的幾何形狀。”

“我很久之前就想在UTSA的吉祥物羅迪的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一款玩具，3D打印使我能夠?qū)缀纬叽缗c質(zhì)量分布協(xié)調(diào)起來(lái)，而不必犧牲它標(biāo)志性的外形。”Trevino說(shuō)。

“我在學(xué)校給周圍的人展示這個(gè)玩具時(shí)，他們都很喜歡，紛紛詢問(wèn)哪里能夠買得到。”Bhounsule說(shuō)。然而，阻礙這個(gè)玩具大批量制造的主要限制是其3D打印速度仍然非常緩慢。如果使用普通的桌面級(jí)3D打印機(jī)的話，打印一個(gè)這樣的玩具需要12個(gè)小時(shí)。“我希望3D打印技術(shù)能夠變得更快一點(diǎn)，這樣我就能夠大規(guī)模制造這個(gè)玩具并將其作為紀(jì)念品銷售。”Trevino稱，她渴望成為一名企業(yè)家。

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