软机器动力学建模与仿真研究进展

作者：罗凯,田强,胡海岩

摘要：软机器是以软材料、软构件为主要部件的机械系统,具有可大变形的软依从性特点,可提供传统机器不具备的功能,并带来与人类亲密交互和协同工作的可能性.因此,软机器是人工机器的重要补充,也是未来先进机器发展的重要分支方向.力学建模和分析是软机器设计与研制过程中必不可少的环节,而动力学建模与仿真分析则为复杂软机器的系统设计和控制提供有效方法.本文综述和分析了软机器动力学建模与仿真的研究进展.首先,概述了其研究现状,包括运动学描述、非线性软材料建模、柔性体接触动力学、瞬态动力学高效计算和动力学控制五个方面;其次,分析了研究中存在的问题与挑战及其原因,提出了需注意的平衡关系;最后,根据研究现状和问题,预测并展望了软机器动力学与控制研究的潜在发展方向.

发文机构：北京理工大学宇航学院力学系

关键词：软机器软体机器人动力学建模与仿真动力学控制soft machinessoft roboticsdynamic modeling and simulationdynamic control

分类号： TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]