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软体手指压力与速度对长直线缝纫偏差的影响
1
作者 王建萍 储林萍 +1 位作者 沈津竹 张帆 《纺织学报》 北大核心 2026年第1期207-213,共7页
为探究不同缝纫速度下,软体手指对面料按压力与送布速度组合对长直线缝纫偏差的影响,以九宫格拼布工艺中的2条布条拼接阶段为研究对象,选择拼布常用的3种纯棉面料,将长直线缝纫轨迹划分为3个缝纫区段进行3次循环直线缝纫。结合力控技术... 为探究不同缝纫速度下,软体手指对面料按压力与送布速度组合对长直线缝纫偏差的影响,以九宫格拼布工艺中的2条布条拼接阶段为研究对象,选择拼布常用的3种纯棉面料,将长直线缝纫轨迹划分为3个缝纫区段进行3次循环直线缝纫。结合力控技术,使用软体手指作为UR5机械臂末端执行器按压送布,以软体手指的压力和速度作为试验因素,每个因素均设计5个水平,进行L_(25)(5^(2))正交试验。通过极差分析与方差分析发现:不同缝纫速度下,3种面料的3个循环缝制段对应的最佳软体手指压力与速度组合存在差异,且软体手指的压力、速度及其交互作用对缝纫偏差的影响也因缝纫速度和循环缝制段的不同而不同。进一步构建支持向量回归模型,对缝纫偏差进行预测,并分别采用网格搜索、贝叶斯优化与粒子群优化方法进行超参数优化。优化结果表明:优化后模型在训练集与测试集上的表现均显著优于未优化模型,使用网格搜索优化得到的模型泛化能力和优化效率最佳(均方根误差为0.0397 mm,优化耗时为26.52 s)。 展开更多
关键词 缝纫机器人 软体手指 缝纫速度 长直线缝纫 缝纫偏差 正交试验 支持向量回归
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面向油桃采摘的气囊式软体机械手设计与试验
2
作者 付敏 崔小曼 +4 位作者 赵鑫庆 崔吉 陈磊 王子健 杨敬宇 《农业工程学报》 北大核心 2026年第2期52-61,共10页
针对果实采收中软体机械手因结构刚度不足而导致末端输出力小、姿态控制稳定性差等问题,该研究提出一种气囊式软体机械手,以提升采摘成功率、降低果实损伤率。该机械手由3个气囊式软执行器和可变距手掌组成,其中气囊式软执行器可在保持... 针对果实采收中软体机械手因结构刚度不足而导致末端输出力小、姿态控制稳定性差等问题,该研究提出一种气囊式软体机械手,以提升采摘成功率、降低果实损伤率。该机械手由3个气囊式软执行器和可变距手掌组成,其中气囊式软执行器可在保持高顺应性的同时提供更大输出力;可变距手掌可根据不同尺寸果实自适应调节抓取范围。为明确执行器性能,建立输入气压-输出力关系数学模型,结合有限元仿真和试验预测其输出力特性;基于有限元分析与试验,分析气囊式软执行器的膨胀位移行为。试验结果表明:在40 kPa气压下,执行器输出力可达20.16 N,膨胀位移达19.3 mm;田间采摘试验显示,该机械手综合采摘成功率为86.8%,综合损伤率为4%。研究可为农业自动化采摘装备的研发提供技术参考。 展开更多
关键词 果实采摘 软体机械手 气囊式执行器 可变距手掌 输出力
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磁驱动液态金属仿尺蠖软体机器人的设计与研究
3
作者 袁锐波 罗华军 +3 位作者 覃学巨 韩锡镇 梁松炜 李滔 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2026年第1期87-94,共8页
提出一种磁驱动液态金属仿尺蠖软体机器人。将钕铁硼(NdFeB)磁粉引入镓铟合金(EGaIn)作为机器人底部,使其兼具良好磁性与高柔顺性;将NdFeB磁粉和铂金硅胶混合制备磁性复合材料,作为机器人的头部和尾部,使机器人具有强磁性和弹性。通过... 提出一种磁驱动液态金属仿尺蠖软体机器人。将钕铁硼(NdFeB)磁粉引入镓铟合金(EGaIn)作为机器人底部,使其兼具良好磁性与高柔顺性;将NdFeB磁粉和铂金硅胶混合制备磁性复合材料,作为机器人的头部和尾部,使机器人具有强磁性和弹性。通过永磁体构建空间磁场,控制机器人产生磁力矩,并与机器人自身重力、摩擦力及弹性形变耦合,使机器人实现连续弯曲形变,完成爬行动作。构建软体机器人磁学关系和力平衡方程,利用仿真和实验对比分析了机器人形变特性。结果表明:非接触状态下,机器人位移随着电磁场磁感应强度、永磁体剩磁及NdFeB磁粉体积分数的增加而增大;接触状态下,机器人位移、弯曲幅度及接触力随着永磁体剩磁的增加而增大;且当永磁体位于软体机器人正下方时,其弯曲幅度和位移达到最大值。研究揭示了机器人通过形变实现往复爬行的运动机理,验证了该驱动方案的有效性。 展开更多
关键词 软体机器人 镓基液态金属 永磁体磁场 有限元仿真 形变特性
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基于弯扭一体致动器的仿龟软体机器人设计与研究
4
作者 汪禧龙 陆益民 +2 位作者 徐文 吕仲明 王勇 《机械传动》 北大核心 2026年第2期45-60,共16页
【目的】针对现有仿龟机器人难以兼顾多模态运动与多场景适应的问题,基于龟类肢体运动学特性,设计并优化兼具弯曲与扭转功能的弯扭一体致动器,实现仿龟软体机器人的两栖运动与环境适配。【方法】首先,优化致动器结构参数,通过试验表征... 【目的】针对现有仿龟机器人难以兼顾多模态运动与多场景适应的问题,基于龟类肢体运动学特性,设计并优化兼具弯曲与扭转功能的弯扭一体致动器,实现仿龟软体机器人的两栖运动与环境适配。【方法】首先,优化致动器结构参数,通过试验表征其输出特性;其次,依据陆龟与海龟运动模式差异,构建非对称、对称及转向步态规划,设计气动控制方案;然后,集成视觉识别系统;最后,制作机器人样机,开展负载、多环境运动及避障寻物试验。【结果】试验表明,该机器人最大负载达1145 g(自身质量的2.6倍),仿陆龟步态速度为1.15 cm/s(相当于每秒移动体长的0.058),仿海龟步态速度为0.59 cm/s(相当于每秒移动体长的0.03);在沙地、崎岖路面、斜坡及浅水环境中运动稳定,且具备环境感知与自主避障寻物能力,满足设计要求。 展开更多
关键词 仿龟软体机器人 弯扭致动器 步态规划 控制方案 自主识别
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基于光热转换的水凝胶软体驱动器的制备及性能
5
作者 任凌霄 张禹 +1 位作者 赵文川 于丰硕 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期110-114,共5页
基于光驱动的新型驱动器可实现非接触式驱动,具备快速响应、可编程等优势。基于具有温敏性、多孔性、生物相容性特点的N-异丙基丙烯酰胺基水凝胶,加入第二单体丙烯酰胺,并引入硅酸锂镁作物理交联剂构造双网络温敏水凝胶,引入纳米级液态... 基于光驱动的新型驱动器可实现非接触式驱动,具备快速响应、可编程等优势。基于具有温敏性、多孔性、生物相容性特点的N-异丙基丙烯酰胺基水凝胶,加入第二单体丙烯酰胺,并引入硅酸锂镁作物理交联剂构造双网络温敏水凝胶,引入纳米级液态金属材料制备出具有高强度和高韧性的温度敏感型水凝胶。经数值模拟研究和光热实验,对其光响应效率进行测试。实验表明,纳米级液态金属引入可赋予温度敏感型水凝胶光驱动性,基于此种水凝胶研制的驱动器可由近红外激光驱动,可制备具备爬行行为的软体机器人,为光驱动器的设计提供了新思路。 展开更多
关键词 光驱动 水凝胶 双网络 液态金属 软体机器人
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刚柔软复合型仿鳗鱼机器人设计及数值模拟分析
6
作者 张金荣 张禹 +2 位作者 赵文川 王宁 彭龄慧 《机械工程师》 2026年第1期50-54,59,共6页
为了能够达到灵活性更好、柔顺性更高的推进效果,以鳗鱼为研究对象,根据鳗鱼游动机理,采用刚性和柔性相结合的设计方法,设计复合型仿鳗鱼机器人结构,能够实现仿鳗鱼身体波动。根据CFD数值模拟算法,并利用动网格技术对仿鳗鱼机器人的自... 为了能够达到灵活性更好、柔顺性更高的推进效果,以鳗鱼为研究对象,根据鳗鱼游动机理,采用刚性和柔性相结合的设计方法,设计复合型仿鳗鱼机器人结构,能够实现仿鳗鱼身体波动。根据CFD数值模拟算法,并利用动网格技术对仿鳗鱼机器人的自主游动行为进行仿真模拟,揭示鳗鱼的推进机理。根据仿真结果得出仿鳗鱼机器人的摆动可产生周期性推进力,并计算得出水动力系数的变化,结果满足水下运动的要求。通过设置不同的来流角度,观察来流参数对流场的影响,并确定当来流角度与游动角度成90°时所受阻力最小。研究结果能够为仿鳗鱼机器人的优化设计和控制策略提供理论参考。 展开更多
关键词 鳗鱼机器人 刚柔软 运动仿生 动网格
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水下多关节软体机器人形态的具身感知研究
7
作者 王姝婷 史航 《传感器与微系统》 北大核心 2026年第1期56-61,共6页
为解决水下多关节软体机器人具身感知问题,设计了一种具身感知方案。首先,对柔性传感方案进行选型,并设计数据采集芯片将其与机器人集成;通过MATLAB图像处理技术结合K-均值(K-means)聚类算法完成传感器标定,得到单关节弯曲曲率与传感器... 为解决水下多关节软体机器人具身感知问题,设计了一种具身感知方案。首先,对柔性传感方案进行选型,并设计数据采集芯片将其与机器人集成;通过MATLAB图像处理技术结合K-均值(K-means)聚类算法完成传感器标定,得到单关节弯曲曲率与传感器数据的关系曲线,使用相机验证该曲线拟合效果并进行误差分析;利用该关系曲线与运动离散方案,反演该机器人运动形态,对实际弯曲形态和参考弯曲形态进行误差分析。结果表明:曲率相对误差为3.0693%,运动形态误差为1.1537mm,证明了该具身感知方案的可行性。 展开更多
关键词 水下多关节软体机器人 具身感知 柔性传感
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FEM-DEM颗粒介质软体机械手指灵活度与刚度变化研究
8
作者 汪键 薛祖武 +1 位作者 袁海洋 陈家贤 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第3期74-82,共9页
本研究基于颗粒介质的阻塞相变效应,通过数值模拟探讨了软体机械手指的灵活度与变刚度特性。利用Abaqus软件构建了融合颗粒接触非线性力学与堆积状态演化的有限元-离散元(finite element-discrete element,FEM-DEM)耦合模型,系统模拟了... 本研究基于颗粒介质的阻塞相变效应,通过数值模拟探讨了软体机械手指的灵活度与变刚度特性。利用Abaqus软件构建了融合颗粒接触非线性力学与堆积状态演化的有限元-离散元(finite element-discrete element,FEM-DEM)耦合模型,系统模拟了机械手指在不同颗粒体积分数下的动力学响应。研究结果表明,颗粒体积分数是调控机械手指力学性能的关键参数:当体积分数低于50%时,系统处于超松散堆积状态,刚度增强有限(增幅低于2%);当体积分数处于不同堆积状态阈值内,软体机械手指的可观测性能有着明显差异。其中,体积分数超过临界阈值(约55%)进入随机紧密堆积状态后,机械手指指末端位移显著降低(最高达56.74%),整体刚度呈现非线性跃升,最大增幅可达151.29%,实现了从高灵活度向高刚度状态的转变。揭示了基于颗粒阻塞的变刚度机理,为软体机械手指的结构优化与性能预测提供了理论依据与有效的仿真设计工具。 展开更多
关键词 颗粒阻塞 体积分数 堆积态 灵活度 变刚度 软体机械手指 FEM-DEM
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无系留软体机器狗的设计与步态实现
9
作者 高学敏 李云泉 《自动化与信息工程》 2026年第1期44-53,共10页
软体机器人因其材料本征柔顺性,在安全人机交互等应用场景具有显著优势。针对现有多数软体机器人仍依赖外接气泵或电源系统,导致其体积大、结构复杂、运动能力受制约等问题,设计一款无系留软体机器狗(Soft Puppy)。其软体腿基于预充气... 软体机器人因其材料本征柔顺性,在安全人机交互等应用场景具有显著优势。针对现有多数软体机器人仍依赖外接气泵或电源系统,导致其体积大、结构复杂、运动能力受制约等问题,设计一款无系留软体机器狗(Soft Puppy)。其软体腿基于预充气软体执行器设计,在使用前需预先充入一定压力的气体,并通过伺服电机控制肌腱对其弯曲过程进行约束与调节,从而在无需持续供气的情况下实现可控的气动驱动。基于4个预充气软体执行器构建Soft Puppy,并对单条软体腿的力学性能进行实验测试。在此基础上,实现了Soft Puppy对角小跑、行走和转向3种步态。实验结果表明,Soft Puppy可实现最高约9.60 cm/s的对角小跑速度,2.23 cm/s的行走速度,7(°)/s的最大转向速度,验证了其结构可行性与运动性能。 展开更多
关键词 无系留 软体机器狗 预充气执行器 步态控制
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面向软体机器的智能形变高分子材料化学基础 被引量：1
10
作者 俞燕蕾 谢涛 +4 位作者 刘明杰 张霄羽 潘峰 韦嘉 秦朗 《中国科学基金》 北大核心 2025年第3期389-397,共9页
智能形变高分子材料是实现软体机器感知—驱动—传动—结构一体化设计的核心材料,对提高软体机器的适应性、自主性和作业能力至关重要。然而,目前智能形变高分子材料的感知和驱动性能以及智能化程度无法满足软体机器自主行为控制的需求... 智能形变高分子材料是实现软体机器感知—驱动—传动—结构一体化设计的核心材料,对提高软体机器的适应性、自主性和作业能力至关重要。然而,目前智能形变高分子材料的感知和驱动性能以及智能化程度无法满足软体机器自主行为控制的需求。通过智能形变高分子材料的创新化学设计突破感知驱动能力弱和自主性匮乏的瓶颈问题是决定软体机器未来兴盛的关键。我国在智能形变高分子材料化学领域的研究已有长足进步,但欠缺以重大领域应用需求为导向的组织性和整体协同性。因此,仍需加大投入力度,有组织性地深入研究软体机器的组成核心,以推动未来软体机器技术的持续创新与发展。 展开更多
关键词 智能形变高分子 软体机器 刺激响应 自主性 适应性
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面向工作空间需求的磁性连续体操作手结构逆向设计与优化
11
作者 向红标 赵向虹 +3 位作者 杨璐 王收军 张森 张冕 《机械工程学报》 北大核心 2025年第19期101-111,共11页
磁性连续体操作手因具备无线驱动、高柔性与良好生物相容性,在微创手术等精密操作场景中展现出广阔应用前景。然而,受限于磁弹性连续体建模的非线性特性与结构参数间的强耦合关系,难以实现从目标任务需求出发的高效结构逆向设计。为此,... 磁性连续体操作手因具备无线驱动、高柔性与良好生物相容性,在微创手术等精密操作场景中展现出广阔应用前景。然而,受限于磁弹性连续体建模的非线性特性与结构参数间的强耦合关系,难以实现从目标任务需求出发的高效结构逆向设计。为此,提出一种面向工作空间需求的磁性连续体操作手结构逆向设计与优化方法。所提方法采用基于模块组合的结构表达方式,构建以任务目标为导向的工作空间性能评价模型,面向以位置为目标和以特定面积为目标的工作空间优化的两类典型任务场景,引入具有权重调节机制的优化算法,并结合COMSOL有限元仿真,完成参数优化与结构生成。基于优化结果制作了相应的操作手,并通过仿真与试验验证操作手的形变姿态轨迹与工作空间的准确性。进一步通过搬运与组装试验,验证了操作手在不同场景中的任务执行能力。研究结果表明,该方法可有效实现磁性连续体操作手在多目标场景下的定制化设计与性能适配,适用于微创医疗、柔性操控等柔性机器人关键领域。 展开更多
关键词 磁性连续体操作手 结构逆向设计 工作空间优化 有限元仿真 微型软体机器人
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气动软体机械臂的视觉定位运动控制
12
作者 张禹 张政 +3 位作者 赵文川 彭龄慧 王宁 孙赫阳 《液压与气动》 北大核心 2025年第7期116-124,共9页
气动软体机械臂因其非线性强、多变量耦合复杂以及状态实时观测困难,给动态控制带来显著挑战。针对上述问题,提出一种融合视觉定位与神经网络建模的软体机械臂实时运动控制方法。该方法利用YOLOv8目标检测和半全局立体匹配算法构建视觉... 气动软体机械臂因其非线性强、多变量耦合复杂以及状态实时观测困难,给动态控制带来显著挑战。针对上述问题,提出一种融合视觉定位与神经网络建模的软体机械臂实时运动控制方法。该方法利用YOLOv8目标检测和半全局立体匹配算法构建视觉系统,并生成时序数据集;进一步通过长短期记忆网络模型捕捉软体机械臂动态响应规律,实现气腔压强与末端位置之间的映射建模。结果表明,与基于离散数据训练的神经网络模型相比,长短期记忆网络模型在三路气压预测中的平均绝对误差从约1.65 kPa显著降至0.44 kPa。进一步的实验结果显示,对于所提出的控制方法,软体机械臂末端在三个轴方向上平均绝对误差分别为1.503、1.506、2.825 mm,有效验证了基于视觉定位的时序神经网络控制方法在软体机械臂中的动态追踪能力。 展开更多
关键词 软体机械臂 长短期记忆网络 双目视觉 建模与控制
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智能软体机器人在特种医学中的应用与展望
13
作者 张煜 许志 +2 位作者 轩永 郭建平 高玥 《航天医学与医学工程》 2025年第5期505-512,共8页
机器人技术作为一门综合性、高科技技术得到了众多研究学者的广泛关注。智能软体机器人作为机器人研究领域的新方向,以其独特的优势在无损抓取、医疗辅助、环境探索等领域大放异彩。在特种医学领域中,智能软体机器人因其刚度小、可变性... 机器人技术作为一门综合性、高科技技术得到了众多研究学者的广泛关注。智能软体机器人作为机器人研究领域的新方向,以其独特的优势在无损抓取、医疗辅助、环境探索等领域大放异彩。在特种医学领域中,智能软体机器人因其刚度小、可变性强、柔度高等特点,能够较好地适应复杂、极端的特殊工作环境,在航空航天、航海潜水等特种医学领域具有广阔应用前景。本文从智能软体机器人的材料、结构、驱动方式及建模控制方法四个方面对智能软体机器人研究现状进行阐述,并对其在特种医学领域中的应用进行了总结与展望。 展开更多
关键词 智能软体机器人 特种医学 材料 结构 驱动方式 建模控制
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三维磁导向磁性液体软体机器人驱动研究
14
作者 杨文荣 陈哲 张家萌 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第10期54-60,共7页
为解决传统导丝机器人结构复杂、无法主动导航、容易对血管造成损伤等问题,该文利用磁性液体作为机器人驱动介质,使导丝机器人具有柔软性、多自由度和磁驱动性。利用Euler-Bernoulli方程推导出机器人弯曲变形的影响因素包括:驱动磁场的... 为解决传统导丝机器人结构复杂、无法主动导航、容易对血管造成损伤等问题,该文利用磁性液体作为机器人驱动介质,使导丝机器人具有柔软性、多自由度和磁驱动性。利用Euler-Bernoulli方程推导出机器人弯曲变形的影响因素包括:驱动磁场的磁感应强度和梯度、机器人结构、外壳材料等,通过实验探究了各变量对驱动性能的影响,并确定机器人长度为50 mm、直径为3 mm。该文采用Halbach排布的驱动永磁体实现定向聚磁与自屏蔽,使距离永磁体表面25 mm时工作面磁场提升151%;通过平面弯曲和空间驱动实验论证了机器人具有大角度偏转驱动和在重力影响下的三维驱动能力;进行模拟血管驱动-定位实验,证明了机器人在受限的模拟血管环境中能完成介入治疗任务,并通过定位装置反演机器人导丝位置。 展开更多
关键词 软体机器人 磁性液体 磁驱动 导丝机器人
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基于智能感知的软体手部康复机器人人机交互技术研究进展 被引量：1
15
作者 宋爱国 赖健伟 吴沛阳 《智能感知工程》 2025年第1期14-22,共9页
软体手部康复机器人作为一个典型的人机交互系统,具有柔顺性高、穿戴舒适、适应能力强等优势,能够帮助患者进行自主康复训练,加快患者康复进程,在康复治疗领域受到高度关注。但是,目前仍面临软体驱动器建模、负载分析、智能感知和力控... 软体手部康复机器人作为一个典型的人机交互系统,具有柔顺性高、穿戴舒适、适应能力强等优势,能够帮助患者进行自主康复训练,加快患者康复进程,在康复治疗领域受到高度关注。但是,目前仍面临软体驱动器建模、负载分析、智能感知和力控制等技术难题。基于此,首先,从可穿戴的柔性结构设计、智能感知和意图识别、驱动和控制三个方面阐述可穿戴软体手部康复机器人关键技术;其次,分析最新软体手部康复机器人典型系统;最后,讨论软体手部康复机器人在驱动器设计、意图识别的准确性及控制算法方面存在的挑战,展望软体手部康复机器人未来研究趋势。 展开更多
关键词 软体手部康复机器人 人机交互 智能感知
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多向弯曲气体检测软体机器人设计 被引量：2
16
作者 关峰 赵鲁宁 +2 位作者 黄成杰 熊佳伟 刘春宝 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期132-138,共7页
提出了一种基于仿生设计的软体气动驱动器,模仿象鼻的肌肉纤维结构,由柔性折叠结构、气动人工肌肉和刚性连接组成。该驱动器在两种驱动模式下可实现8个方向的弯曲,具有高弯曲刚度和灵活性。实验表明,当工作压力为120 kPa时,驱动器可在1 ... 提出了一种基于仿生设计的软体气动驱动器,模仿象鼻的肌肉纤维结构,由柔性折叠结构、气动人工肌肉和刚性连接组成。该驱动器在两种驱动模式下可实现8个方向的弯曲,具有高弯曲刚度和灵活性。实验表明,当工作压力为120 kPa时,驱动器可在1 s内产生42°的弯曲变形。建立了气动人工肌肉和柔性折叠结构的弯曲变形数学模型,并通过实验验证了驱动器的性能。将此驱动器应用于气体检测机器人,并设计了仿生检测鼻腔。瞬态响应模式下,检测有害气体的响应时间缩短为原始传感器的31.7%及静态仿生结构的19.1%。实验表明,该机器人在乙醇和水的区分中表现出色,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 仿生软体驱动器 多方向弯曲 气体检测机器人 瞬态响应
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电磁驱动式软体机器人设计与实验 被引量：1
17
作者 杨晟 刘玉旺 +1 位作者 苑婷雯 陈鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期298-302,共5页
电磁驱动器具有速度快,力矩大,高冲程和宽带宽等优点。基于电磁驱动式原理,设计了一种可对不同外形物体夹持的软体机器人,使用硅橡胶材料作为柔性手指,钕铁硼和聚合物复合材料作为柔性永磁体,漆包线和柔性导磁体组成螺线管。首先介绍了... 电磁驱动器具有速度快,力矩大,高冲程和宽带宽等优点。基于电磁驱动式原理,设计了一种可对不同外形物体夹持的软体机器人,使用硅橡胶材料作为柔性手指,钕铁硼和聚合物复合材料作为柔性永磁体,漆包线和柔性导磁体组成螺线管。首先介绍了软体机器人的设计与制造工艺,然后建立了软体机器人正逆运动学模型。通过夹持不同形状的物体,测试了执行器的夹持性能,通过实验对比,验证了运动学模型的可靠性,证明了该结构设计具有实用性。 展开更多
关键词 电磁驱动 软体机器人 运动学 静力学分析
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一种仿乌龟的气动软体四足机器人设计与实现 被引量：2
18
作者 吴雨昕 钟伟 +2 位作者 李露伟 邵将 顾小玉 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期118-127,共10页
为了应对气动仿生机器人在越障和爬行等步态控制方面的挑战,设计了一种仿红耳滑龟的四足气动软体爬行机器人。该机器人包含四个两段式气动网格结构的软体驱动器,用以模拟龟腿的结构和运动。基于有限元分析对该结构参数进行了分析和优化... 为了应对气动仿生机器人在越障和爬行等步态控制方面的挑战,设计了一种仿红耳滑龟的四足气动软体爬行机器人。该机器人包含四个两段式气动网格结构的软体驱动器,用以模拟龟腿的结构和运动。基于有限元分析对该结构参数进行了分析和优化;进行了不同时序控制下的单腿性能测试;测试了软体机器人在直行爬行、转弯和面对障碍物时的运动性能。结果表明,软体机器人具有卓越的适应能力和稳定性能,直线爬行最大速度可达到50 mm/s,在刚性表面转弯可达到45(°)/s,可以跨越高度为25 mm的障碍物。其卓越的适应性和稳定性能使其在搜救、探测和检查等领域具有实际应用潜力。 展开更多
关键词 气动软体机器人 气动网格驱动器 仿龟腿结构 障碍物跨越
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面向软体机器人的静电驱动软体泵 被引量：1
19
作者 杨小李 暴文婧 +3 位作者 胡慧娟 金滔 李龙 田应仲 《计量与测试技术》 2025年第1期100-103,共4页
软体机器人和驱动器因材料的柔韧性,实现了传统刚性机器人难以完成的应用,在复杂和动态环境中的表现尤为突出。由于传统刚性泵的体积、重量和噪音限制了其机动性和柔顺性。因此,本文提出一种三电极静电驱动的软体泵,将内部封装电极的中... 软体机器人和驱动器因材料的柔韧性,实现了传统刚性机器人难以完成的应用,在复杂和动态环境中的表现尤为突出。由于传统刚性泵的体积、重量和噪音限制了其机动性和柔顺性。因此,本文提出一种三电极静电驱动的软体泵,将内部封装电极的中间层隔膜作为双向回复的可动部件,并进行试验验证。结果表明:该设计不仅提升了泵的性能和效率,而且提高了与软体机器人的连接适应性。 展开更多
关键词 软体机器人 软体泵 静电驱动
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基于聚合物的电驱动软体机器人研究进展 被引量：2
20
作者 郭晨瑜 侯国栋 +1 位作者 钱小石 孟光 《航空学报》 北大核心 2025年第15期323-342,共20页
电驱动机器人因其响应速度快,控制精度高,灵活性强等优点,在机器人领域受到了广泛关注。与刚性部件组成的电驱动机器人相比,基于聚合物的电驱动软体机器人具有更高的自由度、适应性和鲁棒性,因此在航空航天等领域具有不可忽视的应用潜... 电驱动机器人因其响应速度快,控制精度高,灵活性强等优点,在机器人领域受到了广泛关注。与刚性部件组成的电驱动机器人相比,基于聚合物的电驱动软体机器人具有更高的自由度、适应性和鲁棒性,因此在航空航天等领域具有不可忽视的应用潜力。然而,当前基于聚合物的电驱动软体机器人使用的电响应智能驱动材料仍面临能量效率低,驱动精度不足,稳定性差等问题;在器件方面,还存在作动方式简单,应用场景有限及缺乏复杂场景下的多模态运动能力等挑战。因此,首先从材料的角度总结了不同类型的基于聚合物的电驱动软体机器人的驱动机制,并综述了其驱动性能改进方法;然后从器件角度,总结了基于聚合物的电驱动软体机器人在复杂环境下的运动行为特点,包含爬行和行走、跳跃、攀爬、水下运动和飞行等多种模式,以及驱动功能和多物理场耦合以拓宽软体驱动的应用场景;最后讨论了当前研究所面对的挑战与未来发展趋势。 展开更多
关键词 电驱动 聚合物 软体机器人 多功能材料 柔性机构
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