褚凯梅， 赵 虎， 冯 凯， 吴 杰， 朱银龙

(南京林业大学机械电子工程学院，江苏 南京 210037)

近些年来，机器人成为了热门专业。传统的机器人主要是以刚性结构为主，而且已经被应用到许多行业，如工业、医药和农业[1-2]。但它不仅结构复杂，而且灵活性有限，安全性和适应性也比较差，如在抓取复杂脆弱物体、人机交互、狭窄空间操作等这些特殊应用上存在较大的挑战。软体机器人是机器人领域的一个热点，并被学术界视为一种最可能成为新一代机器人的发展方向[3-4]，甚至在工业领域的应用和对社会革命的影响都非常广泛。软材料的应用程序设计和制造软手引起国内外学者和研究机构的广泛关注。学者们正在进行相关的的研究，意在从根本上解决了机械手与人和环境相互作用的问题，为解决复杂环境适应性差、灵活性差等提供了新的思路和方向。

1 软体机器人的仿生分类

机器人变形状态由软体机器人的外形结构决定，机器人的柔韧性受机器人变形能力的影响。软机器人普遍采用硅胶[5-7]、形状记忆合金(SMA)[8-10]、电活性聚合物(EAP)[11-13]等新材料制造，在制定加工制造工艺时特别容易受到限制。因此，在设计结构时就需要将机器人的变形能力、机动性和可制造性同时考虑进去。

1.1 外形仿生

生物机构一直是研究者们研究的对象，研究者通过研究生物结构，制作类似结构来实现软体机器人的动作。由Kirigami皮肤制作软体爬行机器人是Ahmad Rafsanjani课题组研制的[14]，它的结构与蛇类似，主要由硅橡胶驱动器、Kirigami皮肤、控制系统组成。……