基于空间柔顺机构的软体运动机器人设计与制造

软体机器人作为一项具有广阔应用前景的新兴技术而兴起，这得益于软材料的独特性能，包括灵活性、安全性和冲击吸收等。尽管该领域取得了诸多进展，但有效的软体机器人设计方法和生产技术仍然是一个挑战。虽然近年来已提出许多机器人原型，但其设计往往复杂且难以制造。因此，需要更高效、更统一的设计方法来促进具有理想性能的软体机器人的生产。本文提出了一种利用弹性梁和空间柔顺机构设计软体机器人的方法。该方法基于进化方法，能够创建具有高运动比和力传输比的设计。具体而言，我们专注于使用中心线性执行器开发运动机构。我们的方法涉及使用常见塑料材料和3D打印机来制造设计。我们通过展示实验结果证明了该方法的可行性，这些结果表明成功制造并实现了实际运行。总体而言，我们的结果表明弹性梁和进化方法的使用可以促进具有理想运动性能的软体机器人的创建，包括每秒高达3.7倍体长的快速运动、负载运动和水下运动。该方法有潜力推动开发更高效、更实用的软体机器人以应用于各种场景。