加州大学圣地亚哥分校的研究人员已经使用3D打印技术制造出柔软灵活的行走“昆虫般”机器人。制造机器人的预算增材制造技术可以降低3D打印软机器人的入门成本，并为这种技术在人类不安全的地方开辟新的应用。

　　据研究人员称，制造昆虫机器人的主要挑战之一是重建复杂的外骨骼结构力学。外壳需要提供多种功能，包括结构支撑、关节灵活性和身体保护，同时提供感测、抓握和附着的功能性表面特征。

　　圣地亚哥的研究小组观察到，昆虫四肢的移动性是由刚性、柔性和梯度刚度元素的排列决定的，而昆虫的外骨骼是刚性和柔性机械部分的混合结构。因此，未来的迭代需要一种混合构造方法，以更好地反映它们所基于的昆虫模型。

　　最近，机器人专家开始使用多材料3D打印、激光切割、层压和压铸技术，将身体和四肢的适应性纳入机器人设计中。这些制造技术也有缺点，因为它们通常以获得昂贵且耗时的制造工具为代价，这提供了有限的材料选择。

　　为了使他们能够以更具成本效益的方式打印柔性和弹性的外骨骼，研究团队设计了一种新颖的混合方法，称为弹性骨骼打印。使用熔融沉积成型(FDM)3D打印机和标准细丝材料(如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))使这种方法更便宜，更易于使用。此外，新技术不同于传统方法，而是通过在加热的热塑性薄膜上直接打印3D刚性细丝，制造出软性机器人。该方法为沉积材料提供了灵活、牢固的基础，并能精确控制机器人。体内接头和支柱的刚度和特性。

　　在标准的FDM印刷中，塑料细丝(例如ABS或聚乳酸(PLA))通过加热喷嘴的孔挤出，并沉积在平坦的印刷表面上。另一方面，柔性骨架工艺使用改进的Prusa i3 MK3S或LulzBot Taz 6 FDM 3D打印机直接在加热的热塑性基层上沉积细丝。这导致沉积材料和不可延伸的柔性基底之间的高粘合强度，从而提高耐疲劳性。柔性骨架印刷的粘合工艺也不需要额外的粘合剂或固化剂，因为长丝在挤出过程中直接粘合到基层上。

　　为了测试生产的组件的强度和抗疲劳性，该团队制造了具有统一矩形几何形状的柔性梁。将每根梁弯曲到恒定应力状态，保持10秒，模拟机器人腿弯曲固定到位支撑负载的情况。然后，研究小组通过拍摄未加载梁的偏转角度图像来测量梁的蠕变角度，该图像是在测试前从中性位置测量的。通过添加聚碳酸酯(PC)层，研究人员发现他们可以在300个工作周期内将3D打印光束的蠕变变形减少70%。