日前，来自迪斯尼苏黎世研究所、苏黎世联邦理工学院和美国哥伦比亚大学的科学家们共同发表了一篇论文，其中描述了通过软件操纵3D模型的两种不可思议的方法。 该软件具备集成指定对象机械运动的能力。而该软件生成的3D模型经过3D打印后，即成为可以机械运动的关节人或机械系统。

“随着3D打印机的出现，机械制造个性化的机械玩具、工具、甚至是机器人将变得很普遍。”论文称：“但是，如果没有专门的软件的帮助，设计这样的的动画人物将成为普通用户几乎不可能完成的任务。”

如今，研究人员已经提出了两种主要方法。首先是一款名为ChaCra的软件，该软件可以帮助用户定义2D对象的运动方式，就像皮影戏那样。举例来说，如果您想设计出一只鸟的可3D打印模型，该模型可以通过几种不同的运动关节扇动翅膀。据了解，研究人员开发出了一款交互式软件系统，它可以帮助用户设计出具有平面机械特性的对象，就像控制皮影那样，研究人员开发了一种专门工具插件来实现这个。另外，该软件允许用户简单地勾画一个对象，并将其摆出想要的姿势，软件将会计算出需要什么样的修改和加入什么机械结构。这个过程理论上讲只需几分钟。

如图所示，一种电动机(M)用新的链接(cnew)、连接部件ca和cb代替。软件设计出小的力矩臂(中间)和短连接(右)以防止qb、m、qa组成的三角形的面积过小。

软件设计出的所有机械结构主要基于以下三个主要机械组件：

连接器(Connectors)——负责两部分之间的相对运动

传动者(Propagators)——负责起点到目的地传送运动

微调(Trimmers)——负责将制定的部件运动限制在制定的范围内

另一种方法是，设计出以联动为基础的自动化机械对象，使其能够以真实的、令人信服的方式运动。

“尽管这种联接是由非常基本的部件组成的，但它们可以实现复杂的，常常是令人惊讶的动作。”迪斯尼苏黎世研究所的科学家Stelian Coros说。

作为演示，研究人员使用该软件设计了一种机械对象，它的驱动装置机构是安装在各个关节的电机。 然后，该软件能够使用户用可实现对象不同部分“机械耦合”的刚性连接来代替那些电机关节。如果没有该软件，这样的意图本来是很难实现的。此外，该工具将允许用户探索各种不同方式的联动，并帮助他们在设计中避免可能阻碍物体运动的机械缺陷。

这种软件可以使用户在一个对象内部实现复杂的机械设计，并能简单地将其3D打印出来。科学家们说他们还将开发出更进一步的功能，使任何人只需简单地勾勒图形，就能够设计出复杂的机器人和机械系统的。研究人员称这只是时间问题。