张 波，曹淼龙，杨元健，CHIWAWA T A

(浙江科技学院 机械与能源工程学院，浙江 杭州 310023)

引言

传统意义上的机器人多由刚性材料制成，虽然工作速度快、效率高，但是运动灵活性有限，与环境相互作用的能力较差，安全性较低[1]。软体机器人的灵感来源于自然界中柔软的生物，如壁虎[2]、章鱼[3-4]、蚯蚓[5]、青蛙等[6]，不仅能灵活改变自身形状，实现各种动作，而且能承受和吸收较大的能量冲击。软体机器人通常由柔性材料制成，具有柔顺性好、环境适应性强、安全性高等优点，在非结构化环境中具有广阔的应用前景[7]。

作为机器人的末端执行器，软体机械手的设计一直备受关注。软体机械手主要有两类：一类是夹持部分由柔性材料制成，并由外部驱动器驱动；另一类是夹持部分就是驱动器本身。气驱动由于响应时间短、输出力大而被广泛应用于驱动软体驱动器[8]。气驱动有正压驱动和负压驱动两种形式。正压驱动多用于多腔室型[9-10]和纤维增强型[11]软体驱动器，通过充气增压产生不同程度的弯曲、扭转。负压驱动多是利用颗粒塑形或吸盘产生内外压力差抓取物体，如BROWN E等[12-13]利用“颗粒堵塞”原理研发的软体抓手通过抽气的方式调节气压，可一次性稳定抓取一个或多个不规则物体；陈幸等[14-16]设计制作了一种负压吸盘，能够包裹并贴合在物体表面，通过抽气使腔室软壁的表面产生吸力抓取物体；受吸盘和绳牵引的启发，WU Peichen等[17-18]设计了一种负压驱动与线驱动相结合的吸附式夹持器，通过控制负压大小和拉线行程夹持吸附物体。……