日前，來自迪斯尼蘇黎世研究所、蘇黎世聯邦理工學院和美國哥倫比亞大學的科學家們共同發表了一篇論文，其中描述了通過軟件操縱3D模型的兩種不可思議的方法。 該軟件具備集成指定對象機械運動的能力。而該軟件生成的3D模型經過3D打印后，即成為可以機械運動的關節人或機械系統。

“隨著3D打印機的出現，機械制造個性化的機械玩具、工具、甚至是機器人將變得很普遍。”論文稱：“但是，如果沒有專門的軟件的幫助，設計這樣的的動畫人物將成為普通用戶幾乎不可能完成的任務。”

如今，研究人員已經提出了兩種主要方法。首先是一款名為ChaCra的軟件，該軟件可以幫助用戶定義2D對象的運動方式，就像皮影戲那樣。舉例來說，如果您想設計出一只鳥的可3D打印模型，該模型可以通過幾種不同的運動關節扇動翅膀。據了解，研究人員開發出了一款交互式軟件系統，它可以幫助用戶設計出具有平面機械特性的對象，就像控制皮影那樣，研究人員開發了一種專門工具插件來實現這個。另外，該軟件允許用戶簡單地勾畫一個對象，并將其擺出想要的姿勢，軟件將會計算出需要什么樣的修改和加入什么機械結構。這個過程理論上講只需幾分鐘。

如圖所示，一種電動機(M)用新的鏈接(cnew)、連接部件ca和cb代替。軟件設計出小的力矩臂(中間)和短連接(右)以防止qb、m、qa組成的三角形的面積過小。

軟件設計出的所有機械結構主要基于以下三個主要機械組件：

連接器(Connectors)——負責兩部分之間的相對運動

傳動者(Propagators)——負責起點到目的地傳送運動

微調(Trimmers)——負責將制定的部件運動限制在制定的范圍內

另一種方法是，設計出以聯動為基礎的自動化機械對象，使其能夠以真實的、令人信服的方式運動。

“盡管這種聯接是由非常基本的部件組成的，但它們可以實現復雜的，常常是令人驚訝的動作。”迪斯尼蘇黎世研究所的科學家Stelian Coros說。

作為演示，研究人員使用該軟件設計了一種機械對象，它的驅動裝置機構是安裝在各個關節的電機。 然后，該軟件能夠使用戶用可實現對象不同部分“機械耦合”的剛性連接來代替那些電機關節。如果沒有該軟件，這樣的意圖本來是很難實現的。此外，該工具將允許用戶探索各種不同方式的聯動，并幫助他們在設計中避免可能阻礙物體運動的機械缺陷。

這種軟件可以使用戶在一個對象內部實現復雜的機械設計，并能簡單地將其3D打印出來。科學家們說他們還將開發出更進一步的功能，使任何人只需簡單地勾勒圖形，就能夠設計出復雜的機器人和機械系統的。研究人員稱這只是時間問題。