从校园实验室到太空地形模拟赛场| 美国天普大学如何用 FDM TPU 92A 打造“软地形专用轮”？
在复杂多变的松软地形上，机器人最怕的不是速度慢，而是根本“跑不动”。
这正是 美国天普大学机器人团队在太空地形仿真竞赛中遇到的难题——他们的机器人需要在类似月壤的地形上完成任务，但松软沙砾导致轮子打滑、转向失控、卡壳频发，影响整机性能。
如何在不确定的地形环境中，实现稳定行进、精准操控与快速响应?
他们给出的答案是：用柔性材料设计一套真正“有感知力”的轮子——采用 Stratasys FDM TPU 92A 打印的柔性结构轮胎。
用FDM TPU 92A打印的轮胎
- 项目来源：美国天普大学机器人团队，由 天普大学 SSEESL 实验室主导。
- 使用设备：Stratasys FDM 系列 3D 打印机
- 使用材料：TPU 92A，Shore A 硬度为 92 的热塑性聚氨酯材料
挑战：机器人轮胎如何应对“软地形失效”?
在松软颗粒地形上，传统刚性轮胎面临三重挑战：
- 牵引力不足：轮胎不断打滑，动力无法转化为有效前进;
- 转向迟钝：转弯半径大，影响避障效率与路径规划;
- 抗冲击性差：频繁受石块冲击，传统材质易碎、易断裂。
尤其在机器人竞赛中，每一秒都意味着得分效率，轮组系统性能直接决定了整机在场上的“有效作业时间”。
解决方案：软的材料，硬的能力
美国天普大学机器人团队通过 Stratasys 提供的 FDM TPU 92A 解决方案，设计并打印了一款专用于软地形的定制轮胎：
- 流动胎纹设计：提升摩擦系数，在松软地形上抓地力更强;
- 多孔位结构：可外挂 cleats(抓钉)增强地面啮合能力;
- 柔性避障结构：遇到碎石可“形变通过”，不破裂;
- 轻量化轮组：减轻整机负担，提升加速度与续航;
- 可快速迭代：FDM 打印让设计调整变得更迅速。
而 TPU 92A 本身具备极高的延展性与耐冲击性能，是实现这些复杂结构的材料保障。
成果：不仅快，更稳、更准
应用 FDM TPU 92A 打印轮组后，美国天普大学机器人团队在模拟比赛中的表现大幅跃升：
- 牵引力显著提升：有效减少打滑，动力利用率更高;
- 转向更精准灵活：任务切换更高效，节省大量执行时间;
- 抗冲击能力增强：碎石地形中轮胎形变而不损坏;
- 任务完成率更高：整机运行时间延长、故障减少。
最终，他们在比赛中成功实现了“在复杂地形上稳定奔跑”，用一组“软轮子”跑出了硬实力。
教育实验室，为何越来越重视材料设计?
这个案例不仅是一次轮胎创新，更是一次教育理念的转变：
“真正的工程教育，不是仿真跑通，而是实物能落地。”——美国天普大学机器人团队技术负责人
随着全球各大高校越来越注重从仿真到实物的落地能力，能快速出样、验证结构、实现功能的增材制造技术，已成为高校实验室不可或缺的创新引擎。Stratasys FDM TPU 92A 不仅服务于教育项目，更具备跨入机器人、医疗器械、可穿戴设备、自动化制造等多个领域的能力，是真正意义上“工程级的柔性材料”。
