软体机器人结构设计进展综述

摘要

综述了生物启发式软体机器人结构设计进展，将其归纳为蠕动机器人、弯曲机器人、曲折运动机器人、水下机器人和其他特殊结构5类。分析各类机器人采用的柔性材料(如弹性体、形状记忆合金),总结其配套控制算法与传感技术的发展现状，并结合自愈式机器人、磁驱尺蠖机器人、模块化蛇形机器人及变刚度结构机器人等典型案例展开论述。目前，软体机器人虽具备良好的环境适应性，但仍存在控制精度不足、材料耐久性较差、能源利用效率偏低等问题。未来研究需聚焦自适应控制算法优化、高灵敏度传感集成及可持续供能方案开发，推动软体机器人在医疗、救援、勘探等领域实现规模化落地应用。

关键词

结构设计 / 软体机器人 / 仿生结构 / 仿生机器人

基金资助

国家自然科学青年基金项目(51505124); 唐山市科技创新团队培养计划项目(21130208D); 唐山市科技计划项目(25130211B); 华北理工大学重点科研项目(ZD-YG-JBGS202501-25)