康荣杰 ，刘 跃，耿仕能，杨铖浩

(1. 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津 300350；2. 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，沈阳 110016)

连续型机器人是以象鼻和章鱼触手为灵感的新型仿生机器人．连续型机器人内部取消了刚性连杆和离散关节，具有良好的灵活性和柔顺性．在微创手术领域，非结构化环境探测、灾后救援、空间非合作目标操作等领域具有非常广阔的应用前景，并受到越来越多专家学者的关注[1]．然而连续型机器人理论上具有无穷多自由度，这给连续型机器人的建模和控制带来了非常大的挑战．

目前，国内外已经有很多学者尝试对连续型机构进行样机设计，运动学和动力学建模，并取得一定研究成果．Walker 等[2-3]设计了一系列气压驱动的仿象鼻连续型机器人物理样机，并可以实现弯曲和伸缩运动．Simaan等[4]利用超弹镍钛合金设计了多模块连续型机器人，并成功应用于微创手术．Festo和BUAA合作开发了一款仿章鱼触手软体抓持器，其由柔软的硅胶结构组成，通过气压驱动可以实现大幅度柔顺变形[5]．Greer等[6]设计了生长型连续型机器人，通过人工气动肌肉控制顶针外翻，可以实现灵活转弯和沿脊椎切线方向生长运动．Zhang 等[7]基于折纸理论以扭簧为中心骨干，以折纸机构为框架设计了可拓展连续型机器人，并建立其运动学模型. Chirikjian等[8]基于模态方程的特殊几何曲线完成了冗余操作臂的建模．Jones等[9]基于等曲率弯曲的假……