软体机械手研究综述

doi:10.3901/JME.2017.13.019

机械工程学报 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (13): 19-28.doi: 10.3901/JME.2017.13.019

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软体机械手研究综述

张进华¹, 王韬¹, 洪军¹, 王煜^1，2

1. 西安交通大学制造系统工程国家重点实验室西安 710049
, 2. 香港科技大学机械与航空航天工程系香港 999077

出版日期:2017-07-05 发布日期:2017-07-05
作者简介:
张进华(通信作者)，男，1979年出生，博士，副教授，博士研究生导师。主要研究方向为软体机器人和脑机接口与康复机器人技术。
E-mail：jjshua@mail.xjtu.edu.cn
基金资助:
* 国家自然科学基金资助项目(51675413); 20170222收到初稿，20170417收到修改稿;

Review of Soft-bodied Manipulator

ZHANG Jinhua¹, WANG Tao¹, HONG Jun¹, WANG Yu^1，2

1. State Key Laboratory for Manufacturing System Engineering， Xi’an Jiaotong University， Xi’an 710049
, 2. Department of Mechanical and Aerospace Engineering， Hong Kong University of Science and Technology， Hong Kong 999077

Online:2017-07-05 Published:2017-07-05

摘要/Abstract

摘要：

软体机械手(下面简称软体手)是一种由柔性材料制成的新型机械装置。凭借柔性材料天然的柔顺性和适应性，软体机械手具有了高灵活性、复杂环境适应性和安全人机交互性等特点，受到国内外学者和机构的广泛研究，并表现出良好的应用前景。综述了软体机械手的应用领域、驱动方式、材料与制造、建模与控制的相关问题，并梳理了软体机械手研究中依旧存在的问题和可能的解决方案以及软体机械手的发展趋势。软体机械手是软体机器人领域的一个重要分支，其研究涉及材料学、力学、化学、机械设计与制造、电子与控制科学以及仿生学等诸多领域的交叉和融合。对软体机械手的研究将极大丰富人们对柔性材料的复杂、丰富特性的理解，也将为更好地把柔性材料融入产品的设计提供理论和技术指导。

关键词: 人机交互, 柔性材料, 软体机器人, 软体机械手

Abstract:

Soft-bodied manipulators are new type of mechanical devices mainly made of soft materials, which possess the characteristics of high flexibility, good adaptation in complex environment and safe human-machine interaction because of the flexibility and passive adaptability of soft materials. The soft-bodied manipulators have been intensively studied and shown great potential applications. The review of existing soft-bodied manipulators in terms of applications, actuation methods, materials and fabrication, modeling and control is presented. The current issues and possible solutions are also discussed. Soft-bodied manipulators are an important branch of soft robotics, which involves a combination of material science, mechanics, chemistry, mechanical design and manufacture, electronic and control science and biology. The study of soft-bodied manipulators will greatly enrich people’s understanding of the complex and rich characteristics of soft materials, and will provide theoretical and technical guidance for integrating soft materials into design of products.

Key words: human-machine interaction, soft materials, soft robotics, soft-bodied manipulator

张进华, 王韬, 洪军, 王煜. 软体机械手研究综述[J]. 机械工程学报, 2017, 53(13): 19-28.

ZHANG Jinhua, WANG Tao, HONG Jun, WANG Yu. Review of Soft-bodied Manipulator[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(13): 19-28.

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链接本文: http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2017.13.019

http://www.cjmenet.com.cn/CN/Y2017/V53/I13/19

[1]	孙先涛, 钟明升, 高崇, 王骜, 陈伟海. 面向灵巧操作的多功能三指软体机械手[J]. 机械工程学报, 2025, 61(21): 143-151.
[2]	向红标, 赵向虹, 杨璐, 王收军, 张森, 张冕. 面向工作空间需求的磁性连续体操作手结构逆向设计与优化[J]. 机械工程学报, 2025, 61(19): 101-111.
[3]	刘建军, 邱俊豪, 张忠明. 复杂制造系统人机交互调度与案例研究[J]. 机械工程学报, 2025, 61(15): 351-371.
[4]	程天翊, 于海涛, 陈建, 巩薇, 高海波. 闭腔充气式软体机器人设计与变形试验[J]. 机械工程学报, 2025, 61(11): 23-33.
[5]	王权岱, 董文斌, 黄乐, 高广明, 杨振朝, 赵仁峰, 李言. 基于液态金属传感的自感知软体机械手制备及性能测试[J]. 机械工程学报, 2024, 60(23): 130-139.
[6]	华德正, 申玉瑞, 彭来, 王其雨, 刘新华. 磁流变软体机器人滚动-变形运动特性[J]. 机械工程学报, 2024, 60(21): 56-65.
[7]	袁小庆, 吴涛, 原勋, 王文东. 基于GSO-RF意图识别算法的全身助力外骨骼控制方法研究[J]. 机械工程学报, 2024, 60(17): 91-101.
[8]	张海伦, 许庆, 高博麟, 王建强, 李克强. 网联环境下驾驶人响应机制——一种交叉路口接近行为定性效应分析与定量驾驶模式提取案例[J]. 机械工程学报, 2024, 60(10): 22-47.
[9]	谭征宇, 张瑞佛, 刘芝孜, 金奕, 贺刚. 智能网联汽车人机交互信任研究现状与展望[J]. 机械工程学报, 2024, 60(10): 366-383.
[10]	郑湃, 李成熙, 殷悦, 张荣, 鲍劲松, 王柏村, 谢海波, 王力翚. 增强现实辅助的互认知人机安全交互系统[J]. 机械工程学报, 2023, 59(6): 173-184.
[11]	李特, 崔博尧, 刘海波, 李峪锌, 张国庆, 曾繁练, 王永青. 磁致变刚度原理的气动软体致动器设计与试验[J]. 机械工程学报, 2023, 59(3): 1-12.
[12]	罗仕鉴, 龚何波, 林伟. 智能产品交互设计研究现状与进展[J]. 机械工程学报, 2023, 59(11): 1-15.
[13]	向红标, 陈卓, 刘霁莹, 宋阳, 张冕, 王收军. 磁控微型软体四足水下机器人双模式运动特性的仿真与试验[J]. 机械工程学报, 2023, 59(11): 179-188.
[14]	刘佳鹏, 王江北, 赵威, 费燕琼. 多功能软体机械手的设计与建模[J]. 机械工程学报, 2022, 58(9): 1-9.
[15]	王文东, 李杰, 张俊博, 秦雷, 袁小庆. 基于迁移学习的手部离散动作识别方法研究[J]. 机械工程学报, 2022, 58(7): 12-19.

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