Advanced Robotics Research 基于织物的气动剪纸驱动器及多模态软体机器人
- 发布时间:
- 2026-01-21
- 文章标题:
- Advanced Robotics Research 基于织物的气动剪纸驱动器及多模态软体机器人
- 内容:
剪纸艺术为通过薄片材料的拉伸、弯曲或屈曲来丰富机械性能的设计提供了新思路。本研究提出一种基于织物设计与激光切割、堆叠制造工艺的剪纸驱动器。该方法通过战略性切口设计实现充气弯曲驱动器的快速成型,既规避了气室的三维制造工序,又具备耐挤压特性且在意外泄漏时可快速修复。该驱动器弯曲角度可达200°以上,在20kPa气压下末端闭锁力高达22N。在机器人功能实例中,采用弯曲致动器的软体夹持器能够抓取自重20倍的物体;双指夹持器可夹持微小易碎物品。此外,我们通过组装爬行机器人和游泳机器人展示了这些致动器的应用潜力。所提出的爬行机器人在风力发电机控制箱内的成功穿行验证了其在受限空间巡检的应用前景。该机器人配备摄像头实现实时视觉反馈,可据此调整爬行动作。这种新型软体剪纸驱动器将剪纸从机械设计拓展至运动学领域,丰富了软体机器人的设计策略。

上述研究受邀发表于 Advanced Robotics Research,由西安交通大学和复旦大学合作完成。
论文题目: FiN-Kiri: Fabric-Based Inflatable Kirigami Actuator for Multimodal Soft Robots




