软体机器人的发展应用与展望.pdf

软体机器人的发展应用与展望 软体机器人是一种柔韧性强的机器人，通过仿生学设计和柔性材料的应用，实现了弯折、扭曲等动作，甚至可以举起数倍于自身重量的物体。其在人机交互、医学以及复杂环境下的应用前景非常广泛。 软体机器人的设计灵感来源于对生物体内部构造的模仿。软体机器人的发展综述zeigt，研究人员从软体动物身上得到启发，利用各种柔性材料打造了具备各种功能用途的软体机器人。近年来，随着控制学、机电学等技术的发展和新材料的不断出现，软体机器人研究也不断取得巨大进步。 软体机器人的分类及驱动方式多样化，按照驱动方式可以分为物理驱动式、流体驱动式、电磁驱动式等。按照结构类型，可以分为静水骨骼型、肌肉性静水骨骼型以及其它结构型。按照受控方式，可以分为点位控制型和连续控制型。按照能量供给方式，可以分为有缆驱动和无缆驱动式。 软体机器人的驱动方式包括物理驱动、流体驱动和电磁驱动等。物理驱动通过内置形状记忆合金驱动器来实现。物理驱动具有驱动力大、能量密度高、弹性好、刚度可控等诸多优点，但是也存在响应速度慢、容易老化等缺点。气体驱动和液体驱动统称为流体驱动。该驱动方式通过变形气体、液体等，达到受控变形和运动的目的，具有功率密度高、响应速率快等优点，但存在流体泄露的问题。电磁驱动则可分为压电驱动和磁体驱动两大类，该种驱动方式响应速率快，但是承载能力差、控制复杂。 软体机器人的应用空间广泛，包括人机交互领域、医学领域等。人机交互领域的应用中，软体机器人可以与可穿戴设备结合，例如软体机器人可在将来被引入 Apple Watch、Microsoft Band 等智能可穿戴设备作为表带。软体玩具的出现也为软体机器人应用开辟了巨大市场，将软体机器人置入现有的玩具之中，将作者简介：李卓雨、新都一中。 医学领域的应用中，软体机器人可以作为假肢、内窥镜等，例如作为内窥镜，可以利用其高自由度来大大降低患者的不适感。软体机器人也可以应用于康复训练，使传统枯燥的康复训练变得十分有趣，能大大降低患者心理上的负担。 软体机器人的发展应用与展望非常广泛，随着技术的不断发展和新材料的不断出现，软体机器人的驱动方式将越来越理想，应用前景非常广泛。