《机械工程学报》“纪念张启先院士诞辰九十五周年”专栏 电活性双稳态机构及其在软体机器人中应用的研究进展
发布时间：2020-10-09
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- 《机械工程学报》“纪念张启先院士诞辰九十五周年”专栏 电活性双稳态机构及其在软体机器人中应用的研究进展
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电活性双稳态机构兼具电活性材料的仿人工肌肉的快速电致变形能力及双稳态机构在两个位置上精准定位的特性，是新一代具有主动响应能力的机械机构，在航空航天、医疗康复、生物仿生等机器人领域中具有重要的应用前景。综述梳理和分析近十五年内电活性双稳态机构的研究成果，按照运动方式可分成面内运动与离面运动，按照结构设计可分成一体化与非一体化。通过增加额外的机械机构，可将电活性双稳态扩展为三稳态，将静态驱动扩展为动态谐振驱动。基于电活性双稳态机构的软体机器人具有更精准的位移输出和更迅速的运动响应，可实现多物体的自适应抓取、仿生弹舌驱动，变刚度等功能，以及发展具有在陆地、水下和空中的运动的柔性软体机器人。目前的电活性双稳态机构在设计方法、控制机制、稳态状态调控、制造技术中存在诸多前沿问题，需要机械、力学、材料等多学科知识的交叉融合。
本综述回顾了电活性双稳态机构的发展过程，并对设计方向，驱动机制及机器人应用进行了分析归纳，最后指出潜在的研究方向。
本论文工作得到西安理工大学孙文杰和西安电子科技大学马付雷的协助，在此表示感谢
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