软体机器人主要是受仿生学之启发研制,具有普通机器人所不具备的优点,但随之而来的是较大的开发难度和工艺、材料要求。

驱动方式

主要包括气动驱动、SMA (记忆金属 related) 驱动、EAP (电场力 related) 驱动。

气动驱动

优点

  • 质量轻
  • 成本低
  • 无污染

缺点

  • 气压随时间呈非线性变化 → 难以控制/精度不高
  • 对密封性要求高

实例

  • 球形软体抓手
  • 章鱼触手
  • 仿生手指

SMA 驱动 · 记忆金属

优点

  • 质量轻
  • 结构简单
  • 响应速度快
  • 应用较广泛

缺点

  • 能耗高 → 驱动效率低
  • 温度难以控制

实例

  • 仿毛毛虫爬行
  • 机器鱼

EAP 驱动 · 电场力

优点

  • 近年发展迅速
  • 可实现复杂的三维运动

缺点

  • 强非线性 → 驱动建模困难
  • 易产生电击穿等失效形式
  • 机械强度较低

化学驱动 2

优点

  • 借助化学反应,可产生巨大瞬时驱动力

缺点

  • 能量转化效率较低(0.7%)

实例

  • 三足软体跳跃机器人
  • 凝胶体机器人

抽真空 3

疑问

  • 小型化?

实例

  • 球形柔性手

Roadmap

  1. 复现,把遇到的坑和解决方法写入报告,补充现有成果

  2. 改进:

    1. 小型化
    2. 可靠性

简单说两句

技术难点在运动控制上,包括蓝图和实践。所谓蓝图是如何动:步态?仿生?;所谓实践是怎么让机器人按照预想方式来运动:动力学模型?环境因素?

以及,需要引入闭环控制来使运动更稳定吗?

参考资料

[1] 王成军,李帅.软体机器人研究现状[J].微纳电子技术,2019,56(12):948-955+991

[2] 何斌,王志鹏,唐海峰.软体机器人研究综述[J].同济大学学报(自然科学版),2014,42(10):1596-1603.