軟體機(jī)器人技術(shù)

第1章　概述　001
1.1　軟體機(jī)器人的組成002
1.2　軟體機(jī)器人的特點(diǎn)003
1.3　軟體機(jī)器人的分類006
1.4　軟體機(jī)器人的應(yīng)用007
參考文獻(xiàn)009
第2章　介電彈性體致動(dòng)軟體機(jī)器人　011
2.1　介電彈性體驅(qū)動(dòng)原理012
2.1.1　介電彈性體變形原理012
2.1.2　介電彈性體驅(qū)動(dòng)器工作原理013
2.2　介電彈性體分類及制備方法014
2.2.1　硅橡膠及其復(fù)合材料015
2.2.2　聚氨酯及其復(fù)合材料015
2.2.3　丙烯酸類彈性體015
2.3　典型介電彈性體軟體機(jī)器人015
2.3.1　平面爬行機(jī)器人016
2.3.2　水下機(jī)器人022
2.3.3　飛行機(jī)器人025
2.4　介電彈性體軟體機(jī)器人的應(yīng)用026
2.4.1　人工肌肉026
2.4.2　軟體機(jī)器人抓手029
2.4.3　航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用030
參考文獻(xiàn)033
第3章　形狀記憶材料致動(dòng)軟體機(jī)器人　036
3.1　形狀記憶聚合物致動(dòng)軟體機(jī)器人036
3.1.1　形狀記憶聚合物的致動(dòng)原理036
3.1.2　形狀記憶聚合物的分類及制備方法043
3.1.3　典型形狀記憶聚合物致動(dòng)軟體機(jī)器人046
3.1.4　形狀記憶聚合物在多領(lǐng)域的應(yīng)用049
3.2　形狀記憶合金致動(dòng)軟體機(jī)器人053
3.2.1　形狀記憶合金的分類及制備方法054
3.2.2　形狀記憶合金的致動(dòng)原理056
3.2.3　典型形狀記憶合金致動(dòng)軟體機(jī)器人及其應(yīng)用056
參考文獻(xiàn)061
第4章　離子聚合物致動(dòng)軟體機(jī)器人　066
4.1　離子聚合物分類及致動(dòng)原理066
4.1.1　離子聚合物分類066
4.1.2　離子液凝膠致動(dòng)原理067
4.1.3　離子聚合物-金屬復(fù)合材料致動(dòng)原理068
4.2　離子聚合物致動(dòng)器制備方法069
4.2.1　離子液凝膠致動(dòng)器制備方法069
4.2.2　離子聚合物-金屬復(fù)合材料致動(dòng)器制備方法071
4.3　典型離子聚合物致動(dòng)軟體機(jī)器人073
4.3.1　離子液凝膠致動(dòng)軟體機(jī)器人073
4.3.2　離子聚合物-金屬復(fù)合材料致動(dòng)軟體機(jī)器人075
參考文獻(xiàn)078
第5章　水凝膠致動(dòng)軟體機(jī)器人　080
5.1　水凝膠與軟體機(jī)器人080
5.1.1　水凝膠簡介080
5.1.2　水凝膠基軟體機(jī)器人簡介080
5.2　水凝膠致動(dòng)器的分類081
5.2.1　熱響應(yīng)致動(dòng)器081
5.2.2　化學(xué)響應(yīng)致動(dòng)器082
5.2.3　光學(xué)響應(yīng)致動(dòng)器083
5.2.4　電響應(yīng)致動(dòng)器084
5.2.5　磁響應(yīng)致動(dòng)器085
5.2.6　液壓響應(yīng)致動(dòng)器085
5.3　典型水凝膠致動(dòng)軟體機(jī)器人及其應(yīng)用086
5.3.1　無約束毫米級(jí)軟體機(jī)器人086
5.3.2　受含羞草啟發(fā)的雙層水凝膠致動(dòng)器087
5.3.3　電輔助離子印刷水凝膠090
5.3.4　由天然多糖構(gòu)建的雙層水凝膠致動(dòng)器095
5.3.5　DNA 序列響應(yīng)水凝膠096
5.3.6　一種能實(shí)現(xiàn)蚯蚓狀定向蠕動(dòng)爬行的各向異性水凝膠執(zhí)行器098
5.3.7　液壓響應(yīng)致動(dòng)器和機(jī)器人099
參考文獻(xiàn)102
第6章　電/磁流變體致動(dòng)軟體機(jī)器人　104
6.1　電/磁流變體的致動(dòng)原理105
6.1.1　電流變體的致動(dòng)原理105
6.1.2　磁流變體的致動(dòng)原理108
6.2　電/磁流變體的分類及制備方法108
6.2.1　電流變體108
6.2.2　磁流變體112
6.3　電/磁流變體致動(dòng)軟體機(jī)器人及其應(yīng)用118
6.3.1　典型電/磁流變體致動(dòng)軟體機(jī)器人118
6.3.2　電/磁流變體致動(dòng)軟體機(jī)器人的應(yīng)用123
參考文獻(xiàn)125
第7章　流體致動(dòng)軟體機(jī)器人　128
7.1　流體致動(dòng)器及其特點(diǎn)129
7.1.1　流體致動(dòng)器工作原理129
7.1.2　流體致動(dòng)器的特點(diǎn)129
7.2　流體致動(dòng)器的分類129
7.2.1　彈性流體致動(dòng)器129
7.2.2　波紋結(jié)構(gòu)軟體致動(dòng)器131
7.2.3　折疊軟體致動(dòng)器133
7.2.4　纖維約束致動(dòng)器135
7.3　介質(zhì)材料138
7.3.1　現(xiàn)有材料138
7.3.2　新材料139
7.4　流體致動(dòng)器的制造方法139
7.4.1　澆鑄成型140
7.4.2　形狀沉積141
7.4.3　軟光刻141
7.4.4　3D 打印142
7.5　應(yīng)用領(lǐng)域145
7.5.1　特種作業(yè)145
7.5.2　抓持作業(yè)146
7.5.3　醫(yī)療康復(fù)147
參考文獻(xiàn)148
第8章　折紙機(jī)器人　151
8.1　折紙概述151
8.1.1　Miura-ori 機(jī)構(gòu)152
8.1.2　Ron Resch 機(jī)構(gòu)152
8.1.3　Waterbomb 機(jī)構(gòu)153
8.1.4　Square-Twist 機(jī)構(gòu)153
8.2　折紙機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)原理和特點(diǎn)154
8.2.1　非功能材料驅(qū)動(dòng)154
8.2.2　形狀記憶聚合物驅(qū)動(dòng)155
8.2.3　形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)157
8.2.4　磁驅(qū)動(dòng)158
8.3　制造方法161
8.3.1　澆鑄成型161
8.3.2　3D 打印成型161
8.3.3　激光刀數(shù)字化切割材料成型163
8.4　典型的折紙機(jī)器人164
參考文獻(xiàn)167
第9章　柔性傳感器技術(shù)　170
9.1　柔性傳感器簡介170
9.2　柔性傳感器的分類及傳感機(jī)理171
9.2.1　柔性應(yīng)變傳感器171
9.2.2　柔性壓力傳感器174
9.2.3　柔性溫度傳感器175
9.2.4　柔性化學(xué)傳感器177
9.3　柔性傳感器材料178
9.3.1　基底材料179
9.3.2　傳感層及電極材料181
9.4　柔性傳感器制備工藝183
9.4.1　光刻工藝184
9.4.2　表面沉積技術(shù)184
9.4.3　印刷工藝185
9.5　柔性傳感器的典型應(yīng)用187
9.5.1　軟體機(jī)器人188
9.5.2　健康監(jiān)測(cè)189
9.5.3　虛擬現(xiàn)實(shí)與人機(jī)交互190
參考文獻(xiàn)192