张 伟 马恺骐 金国庆

1.苏州大学机电工程学院，苏州，2150212.苏州大学机器人与微系统研究中心，苏州，215021

0 引言

近年来，软体机器人因高灵活性和安全性等优点而被广泛应用于工业生产、复杂环境探索和医疗康复等领域[1]。目前，软体机器人的制造方式主要集中于模具浇筑[2]、手工制造和外部3D打印[3-4]。随着软体机器人设计的结构和功能越来越复杂，传统的制造方式已无法满足其制造要求。使用针头嵌入支撑流体的嵌入式3D打印技术可以制造出复杂内部几何结构，制造过程中的复杂腔道可以在支撑溶液中自由成形[5-6]，同时也解决了低弹性模量软材料在3D打印过程中需要额外支撑的挑战性问题，拓展了软材料的3D打印能力，为复杂软体机器人的制造提供了技术支持。

嵌入式3D打印在柔性传感器制造、生物3D打印和微流控等领域应用广泛，其主要研究成果如下：WEHNER等[7]利用嵌入式3D打印技术制造了全软体机器人Octobot，通过化学反应实现了仿生章鱼的运动；MUTH等[8]使用嵌入式3D打印导电油墨来制造薄片式柔性应变传感器，并制作传感手套来验证传感器的性能；SKYLAR等[9]通过嵌入式3D生物打印技术将可灌注血管通道引入活体基质中，实现了患者器官特异性组织的快速组装；HINTON等[10]通过材料改性实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料嵌入式3D打印的自由成形，拓宽了可适用于增材制造的材料范围；NOOR等[11]使用嵌入式3D打印技术成功打印出仅可伸缩的心脏；LEE等[12]使用嵌入式3D生物打印技术制造出了可正常泵血的心脏组织。……