Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Робот на колесной основе с мягкими ногами и способностями к наземному передвижению.

Мягкая робототехника - это особая область робототехники, которая занимается конструированием роботов из материалов с высокой степенью совместимости , подобных тем, которые встречаются в живых организмах. [1]

Мягкая робототехника во многом зависит от того, как живые организмы перемещаются и приспосабливаются к своему окружению. В отличие от роботов, построенных из жестких материалов, мягкие роботы обеспечивают повышенную гибкость и адаптируемость для выполнения задач, а также повышенную безопасность при работе с людьми. [2] Эти характеристики позволяют использовать его в медицине и на производстве.

Типы и конструкции [ править ]

Целью мягкой робототехники является проектирование и создание роботов с физически гибкими телами и электроникой. Иногда мягкость ограничивается частью машины. Например, роботизированные руки с жестким корпусом могут использовать мягкие концевые эффекторы для мягкого захвата и манипулирования хрупкими объектами или объектами неправильной формы. Большинство мобильных роботов с жестким корпусом также стратегически используют мягкие компоненты, такие как подушечки для ног, чтобы поглощать удары, или упругие суставы для хранения / высвобождения упругой энергии. Однако область мягкой робототехники обычно склоняется к машинам, которые преимущественно или полностью мягкие. Роботы с полностью мягким телом обладают огромным потенциалом. Во-первых, их гибкость позволяет им втискиваться в места, недоступные для твердых тел, что может оказаться полезным в сценариях оказания помощи при бедствиях.Мягкие роботы также более безопасны для взаимодействия с человеком и для внутреннего развертывания внутри человеческого тела.

Природа часто является источником вдохновения для создания мягких роботов, учитывая, что сами животные в основном состоят из мягких компонентов, и они, похоже, используют свою мягкость для эффективного передвижения в сложных средах почти повсюду на Земле. [3]Таким образом, мягкие роботы часто выглядят как знакомые существа, особенно такие полностью мягкие организмы, как осьминоги. Однако проектировать и управлять мягкими роботами вручную чрезвычайно сложно из-за их низкого механического сопротивления. То, что делает мягких роботов выгодным - их гибкость и податливость, - затрудняет их управление. Математика, разработанная для проектирования твердых тел за последние столетия, обычно не распространяется на мягких роботов. Таким образом, мягкие роботы обычно разрабатываются частично с помощью инструментов автоматизированного проектирования, таких как эволюционные алгоритмы, которые позволяют одновременно и автоматически проектировать и оптимизировать форму мягкого робота, свойства материала и контроллер для данной задачи. [4]

Биомимикрия [ править ]

Клетки растений по своей природе могут создавать гидростатическое давление из-за градиента концентрации растворенного вещества между цитоплазмой и внешним окружением (осмотический потенциал). Кроме того, растения могут регулировать эту концентрацию за счет движения ионов через клеточную мембрану. Затем это изменяет форму и объем растения, поскольку оно реагирует на это изменение гидростатического давления. Эта эволюция формы, полученная под давлением, желательна для мягкой робототехники и может быть эмулирована для создания материалов, адаптирующихся к давлению, с использованием потока жидкости . [5] Следующее уравнение [6] моделирует скорость изменения объема клеток:

скорость изменения объема.
это клеточная мембрана.
- гидравлическая проводимость материала.
изменение гидростатического давления.
изменение осмотического потенциала .

Этот принцип был использован при создании систем давления для мягкой робототехники. Эти системы состоят из мягких смол и содержат множество жидких мешочков с полупроницаемыми мембранами. Полупроницаемость позволяет транспортировать жидкость, что затем приводит к возникновению давления. Эта комбинация переноса жидкости и создания давления затем приводит к изменению формы и объема. [5]

Другой биологически естественный механизм изменения формы - это гигроскопическое изменение формы. По этому механизму клетки растений реагируют на изменение влажности. Когда окружающая атмосфера имеет высокую влажность, клетки растений набухают, но когда окружающая атмосфера имеет низкую влажность, клетки растений сокращаются. Такое изменение объема наблюдалось в пыльцевых зернах [7] и чешуе шишек. [5] [8]

Производство [ править ]

Обычные методы производства, такие как методы вычитания, такие как сверление и фрезерование, бесполезны, когда дело доходит до создания мягких роботов, поскольку эти роботы имеют сложные формы с деформируемыми телами. Поэтому были разработаны более совершенные производственные технологии. К ним относятся производство методом наплавки формы (SDM), процесс интеллектуальной композитной микроструктуры (SCM) и трехмерная печать из разных материалов. [2] [9]

SDM - это тип быстрого прототипирования, при котором наплавка и механическая обработка происходят циклически. По сути, наносят материал, обрабатывают его, закладывают желаемую структуру, наносят опору для указанной структуры, а затем дополнительно обрабатывают продукт до окончательной формы, которая включает нанесенный материал и заделанную часть. [9] Встроенное оборудование включает в себя схемы, датчики и исполнительные механизмы, и ученые успешно внедрили элементы управления внутри полимерных материалов для создания мягких роботов, таких как Stickybot [10] и iSprawl. [11]

SCM - это процесс, при котором твердые тела из армированного углеродным волокном полимера (CFRP) сочетаются с гибкими полимерными связками. Гибкий полимер действует как суставы скелета. С помощью этого процесса создается интегрированная структура из углепластика и полимерных связок за счет использования лазерной обработки с последующим ламинированием. Этот процесс SCM используется в производстве мезомасштабных роботов, поскольку полимерные соединители служат альтернативой штифтовым соединениям с низким коэффициентом трения. [9]

Теперь 3D-печать может использоваться для печати широкого спектра силиконовых красок с использованием технологии Robocasting, также известной как прямое написание чернилами (DIW). Этот производственный процесс позволяет безупречно производить приводы из жидкого эластомера с локально определенными механическими свойствами. Кроме того, это позволяет производить цифровое производство силиконовых пневматических приводов, демонстрирующих программируемые биоинспирированные архитектуры и движения. [12]Широкий спектр полнофункциональных софтроботов был напечатан с использованием этого метода, включая изгиб, скручивание, захват и сжатие. Этот метод позволяет избежать некоторых недостатков традиционных способов производства, таких как расслоение между склеенными деталями. Другой метод аддитивного производства, который производит материалы с изменяющейся формой, форма которых является светочувствительной, термически активируемой или чувствительной к воде. По сути, эти полимеры могут автоматически изменять форму при взаимодействии с водой, светом или теплом. Один такой пример материала, изменяющего форму, был создан с помощью светореактивной струйной печати на мишени из полистирола. [13] Кроме того, полимеры с памятью формыбыли созданы быстрые прототипы, состоящие из двух различных компонентов: каркаса и материала петли. При печати материал нагревается до температуры, превышающей температуру стеклования материала петли. Это позволяет деформировать материал петли, не затрагивая материал каркаса. Кроме того, этот полимер можно непрерывно реформировать путем нагревания. [13]

Методы контроля и материалы [ править ]

Всем мягким роботам требуется система срабатывания для создания сил реакции, позволяющих двигаться и взаимодействовать с окружающей средой. Из-за податливой природы этих роботов мягкие исполнительные системы должны иметь возможность перемещаться без использования жестких материалов, которые будут действовать как кости в организмах, или металлического каркаса, который является обычным для жестких роботов. Тем не менее, существует несколько управляющих решений проблемы мягкого срабатывания, которые нашли свое применение, каждое из которых имеет свои преимущества и недостатки. Ниже приведены некоторые примеры методов контроля и соответствующие материалы.

Электрическое поле [ править ]

Одним из примеров является использование электростатической силы, которая может применяться в:

  • Приводы из диэлектрического эластомера (DEA), которые используют электрическое поле высокого напряжения для изменения своей формы ( пример рабочего DEA ). Эти приводы могут создавать большие силы, иметь высокую удельную мощность (Вт · кг -1 ), создавать большие деформации (> 1000%), [14] обладать высокой плотностью энергии (> 3 МДж · м -3 ), [15] проявлять самочувствительность , и достичь высокой скорости срабатывания (10 мс - 1 с). Однако потребность в высоком напряжении быстро становится ограничивающим фактором в потенциальных практических приложениях. Кроме того, в этих системах часто наблюдаются токи утечки и электрические пробои (нарушение диэлектрической проницаемости следует статистике Вейбулла).поэтому вероятность возрастает с увеличением площади электродов [16] ), и для наибольшей деформации требуется предварительная деформация. [17] Некоторые из новых исследований показывают, что существуют способы преодоления некоторых из этих недостатков, как показано, например, в приводах Peano-HASEL, которые включают жидкие диэлектрики и компоненты с тонкими оболочками. Такой подход снижает необходимое приложенное напряжение, а также обеспечивает самовосстановление во время электрического пробоя. [18] [19]

Термальный [ править ]

  • Полимеры с памятью формы (SMP) - это умные и реконфигурируемые материалы, которые служат отличным примером термического срабатывания, который можно использовать для срабатывания. Эти материалы «запомнят» свою первоначальную форму и вернутся к ней при повышении температуры. Например, сшитые полимеры можно деформировать при температурах выше их стеклования (T g ) или плавления-перехода (T m ), а затем охладить. Когда температура снова повысится, напряжение снимется, и форма материала вернется к исходной. [20] Это, конечно, предполагает, что существует только одно необратимое движение, но были продемонстрированы материалы, имеющие до 5 временных форм. [21]Одним из самых простых и наиболее известных примеров полимеров с памятью формы является игрушка под названием Shrinky Dinks, которая сделана из предварительно растянутого листа полистирола (PS), который можно использовать для вырезания фигур, которые значительно усадятся при нагревании. Приводы, изготовленные с использованием этих материалов, могут достигать деформации до 1000% [22] и продемонстрировали широкий диапазон плотности энергии от <50 кДж м –3 до 2 МДж м –3 . [23] К определенным недостаткам SMP относятся их медленный отклик (> 10 с) и, как правило, малое усилие. [17] Примеры SMP включают полиуретан (PU), полиэтилентерефталат (PET),полиэтиленоксид (ПЭО) и другие.
  • Сплавы с памятью формы стоят за другой системой управления мягким срабатыванием роботов. [24] Несмотря на то, что пружины изготовлены из металла, традиционно жесткого материала, они сделаны из очень тонкой проволоки и являются такими же пластичными, как и другие мягкие материалы. У этих пружин очень высокое отношение силы к массе, но они растягиваются под воздействием тепла, что неэффективно с точки зрения энергии. [25]

Перепад давления [ править ]

  • Пневматические искусственные мышцы , еще один метод управления, используемый в мягких роботах, основан на изменении давления внутри гибкой трубки. Таким образом, он будет действовать как мускул, сокращаться и расширяться, тем самым прилагая силу к тому, к чему он прикреплен. С помощью клапанов робот может поддерживать заданную форму с помощью этих мышц без дополнительных затрат энергии. Однако для работы этого метода обычно требуется внешний источник сжатого воздуха. Пропорционально-интегрально-производный (ПИД) алгоритм является наиболее часто используемым алгоритмом для пневматических мышц. Динамический ответ пневматических мышц можно модулировать путем настройки параметров ПИД-регулятора. [26]

Датчики [ править ]

Датчики - один из важнейших компонентов роботов. Неудивительно, что мягкие роботы идеально используют мягкие сенсоры. Мягкие датчики обычно могут измерять деформацию, таким образом делая вывод о положении или жесткости робота.

Вот несколько примеров мягких датчиков:

  • Датчики мягкого растяжения
  • Датчики мягкого изгиба
  • Мягкие датчики давления
  • Датчики мягкой силы

Эти датчики полагаются на следующие меры:

  • Пьезорезистивность:
    • полимер, наполненный проводящими частицами, [27]
    • микрофлюидные пути (жидкий металл, [28] ионный раствор [29] ),
  • Пьезоэлектричество, [30] [31]
  • Емкость, [32] [33]
  • Магнитные поля, [34] [35]
  • Оптические потери, [36] [37] [38]
  • Акустические потери. [39]

Затем эти измерения могут быть переданы в систему управления .

Использование и приложения [ править ]

Хирургическая помощь [ править ]

Мягкие роботы могут быть внедрены в медицину, особенно в инвазивной хирургии . Мягких роботов можно сделать для оказания помощи при хирургических операциях из-за их свойств изменения формы. Изменение формы важно, поскольку мягкий робот может перемещаться по различным структурам человеческого тела, изменяя его форму. Это может быть достигнуто за счет использования гидравлического привода. [40]

Экзокостюмы [ править ]

Мягкие роботы также могут использоваться для создания гибких экзокостюмов, для реабилитации пациентов, помощи пожилым людям или просто для увеличения силы пользователя. Команда из Гарварда создала экзокостюм с использованием этих материалов, чтобы дать преимущества дополнительной прочности, обеспечиваемой экзокостюмом, без недостатков, связанных с тем, как жесткие материалы ограничивают естественные движения человека. Экзокостюмы представляют собой металлические каркасы с моторизованными мышцами для увеличения силы владельца. Металлический каркас роботизированных костюмов, также называемый экзоскелетами, в некоторой степени отражает внутреннюю структуру скелета владельца.

Костюм делает поднятые предметы намного легче, а иногда даже невесомыми, уменьшая травмы и улучшая податливость. [41]

Совместные роботы [ править ]

Традиционно производственные роботы были изолированы от рабочих-людей из соображений безопасности, поскольку жесткий робот, сталкивающийся с человеком, мог легко привести к травмам из-за быстрого движения робота. Тем не менее, мягкие роботы могут безопасно работать вместе с людьми, так как при столкновении послушный характер робота предотвратит или сведет к минимуму любую потенциальную травму.

Биомимикрия [ править ]

Применение биомимикрии с помощью мягкой робототехники находится в исследовании океана или космоса. В поисках внеземной жизни ученым необходимо больше узнать о внеземных водоемах, поскольку вода является источником жизни на Земле. Мягких роботов можно использовать для имитации морских существ, которые могут эффективно маневрировать в воде. Такой проект была предпринята командой из Корнелла в 2015 году в рамках гранта НАСА Innovative Advanced Concepts (NIAC). [42] Команда намеревалась разработать мягкого робота, который имитировал бы миногу или каракатицу.в том, как он двигался под водой, чтобы эффективно исследовать океан под слоем льда спутника Юпитера, Европы. Но исследование водоема, особенно на другой планете, сопряжено с уникальным набором механических и материальных проблем.

Механические аспекты проектирования [ править ]

Усталостное разрушение от сгибания [ править ]

Мягкие роботы, особенно те, которые созданы для имитации жизни, часто должны испытывать циклическую нагрузку, чтобы двигаться или выполнять задачи, для которых они были разработаны. Например, в случае описанного выше робота, похожего на миногу или каракатицу, для движения потребуется электролиз воды и воспламеняющий газ, что приведет к быстрому расширению и продвижению робота вперед. [42] Это повторяющееся и взрывное расширение и сжатие создаст среду интенсивной циклической нагрузки на выбранный полимерный материал. Подводного робота и / или на Европе практически невозможно исправить или заменить, поэтому необходимо будет тщательно выбрать материал и конструкцию, которые минимизируют возникновение и распространение усталостных трещин. В частности, следует выбирать материал с пределом выносливости.или частота амплитуды напряжения, выше которой усталостная реакция полимера больше не зависит от частоты. [43]

Хрупкое разрушение на холоде [ править ]

Во-вторых, поскольку мягкие роботы изготовлены из материалов с высокой податливостью, необходимо учитывать температурные эффекты. Предел текучести материала имеет тенденцию уменьшаться с температурой, а в полимерных материалах этот эффект еще более экстремален. [43] При комнатной температуре и более высоких температурах длинные цепи во многих полимерах могут растягиваться и скользить друг мимо друга, предотвращая локальную концентрацию напряжения в одной области и делая материал пластичным. [44] Однако большинство полимеров пройти переходный пластичного к хрупкому температуры [45]ниже которого не хватает тепловой энергии для длинных цепей, чтобы реагировать таким пластичным образом, и разрушение гораздо более вероятно. На самом деле считается, что тенденция полимерных материалов становиться хрупкими при более низких температурах является причиной катастрофы космического челнока Challenger , и к ней следует относиться очень серьезно, особенно в отношении мягких роботов, которые будут применяться в медицине. Температура перехода из пластичного в хрупкое состояние не обязательно должна быть той, которую можно было бы считать «холодной», и фактически характерна для самого материала, в зависимости от его кристалличности, вязкости, размера боковой группы (в случае полимеров) и других факторов. факторы. [45]

Международные журналы [ править ]

  • Мягкая робототехника (SoRo)
  • Раздел Soft Robotics журнала Frontiers in Robotics and AI

Международные мероприятия [ править ]

  • 2018 Robosoft, первая международная конференция IEEE по мягкой робототехнике, 24–28 апреля 2018 г., Ливорно, Италия
  • 2017 Семинар IROS 2017 по мягкому морфологическому дизайну для тактильных ощущений, взаимодействия и отображения, 24 сентября 2017 г., Ванкувер, Британская Колумбия, Канада
  • 2016 First Soft Robotics Challenge, 29–30 апреля, Ливорно, Италия
  • Неделя мягкой робототехники 2016, 25–30 апреля, Ливорно, Италия
  • 2015 «Мягкая робототехника: приведение в действие, интеграция и приложения - объединение перспектив исследований для скачка вперед в технологии мягкой робототехники» на ICRA2015, Сиэтл, Вашингтон.
  • Семинар 2014 г. по достижениям в области мягкой робототехники, Конференция 2014 г. по робототехнике и системам (RSS), Беркли, Калифорния, 13 июля 2014 г.
  • 2013 Международный семинар по мягкой робототехнике и морфологическим вычислениям, Монте Верита, 14–19 июля 2013 г.
  • 2012 Летняя школа по мягкой робототехнике, Цюрих, 18–22 июня 2012 г.

В популярной культуре [ править ]

Робот Криса Аткесона, вдохновивший на создание Baymax [46]

В фильме Disney « Большой герой 6» 2014 года показан мягкий робот Baymax , изначально разработанный для использования в сфере здравоохранения . В фильме Бэймакс изображен как большой, но не пугающий робот с надутым виниловым корпусом, окружающим механический скелет. В основе концепции Baymax исходит из реальных исследований жизни на применения мягких робототехники в области здравоохранения, таких как робототехники Криса Atkeson в работе в Карнеги - Меллона Института робототехники . [47]

В анимационном фильме Sony 2018 года « Человек-паук: через вселенные» представлена ​​женская версия суперзлодея Доктора Осьминога, который использует щупальца, созданные с помощью мягкой робототехники, чтобы подчинить своих врагов.

См. Также [ править ]

  • Шарнирно-сочлененная мягкая робототехника
  • Октобот (робот)
  • Био-вдохновленная робототехника
  • Бионика
  • Биоробототехника
  • Домашний робот
  • Роботизированные материалы
  • Робототехника для мягкого выращивания

Внешние ссылки [ править ]

  • Мягкий робот - обзор (Elveflow)
  • Приводы из диэлектрического эластомера (softroboticstoolkit.com)
  • Приводы HEASEL: мягкие мышцы (nextbigfuture.com).

Ссылки [ править ]

  1. ^ Триведи, Д., Ран, CD, Кир, WM, и Уокер, ID (2008). Мягкая робототехника: биологическое вдохновение, современные достижения и будущие исследования . Прикладная бионика и биомеханика, 5 (3), 99-117.
  2. ^ а б Русь, Даниэла; Толли, Майкл Т. (27 мая 2015 г.). «Проектирование, изготовление и управление мягкими роботами» (PDF) . Природа . 521 (7553): 467–475. Bibcode : 2015Natur.521..467R . DOI : 10,1038 / природа14543 . ЛВП : 1721,1 / 100772 . PMID  26017446 .
  3. ^ Ким, Сангбэ; Ласки, Сесилия; Триммер, Барри (2013). «Мягкая робототехника: биоинспекция эволюции робототехники». Тенденции в биотехнологии . 31 (5): 287–94. DOI : 10.1016 / j.tibtech.2013.03.002 . PMID 23582470 . 
  4. Перейти ↑ Bongard, Josh (2013). «Эволюционная робототехника». Коммуникации ACM . 56 (8): 74–83. DOI : 10.1145 / 2492007.2493883 .
  5. ^ a b c Ли, Суйи; Ван, К.В. (1 января 2017 г.). «Вдохновленные растениями адаптивные структуры и материалы для трансформации и срабатывания: обзор». Биоинспирация и биомиметика . 12 (1): 011001. Bibcode : 2017BiBi ... 12a1001L . DOI : 10.1088 / 1748-3190 / 12/1/011001 . ISSN 1748-3190 . PMID 27995902 .  
  6. ^ Дюмэ, Жак; Фортерре, Йоэль (21 января 2012 г.). « » Растительное Dynamicks «: Роль воды в движениях растений». Ежегодный обзор гидромеханики . 44 (1): 453–478. Bibcode : 2012AnRFM..44..453D . DOI : 10.1146 / annurev-fluid-120710-101200 .
  7. ^ Катифори, Элени; Албен, Сайлас; Серда, Энрике; Нельсон, Дэвид Р .; Дюмэ, Жак (27 апреля 2010 г.). «Складные конструкции и естественный дизайн пыльцевых зерен» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 107 (17): 7635–7639. Bibcode : 2010PNAS..107.7635K . DOI : 10.1073 / pnas.0911223107 . PMC 2867878 . PMID 20404200 .   
  8. ^ Доусон, Колин; Винсент, Джулиан Ф.В.; Рокка, Анн-Мари (18 декабря 1997 г.). «Как открываются шишки». Природа . 390 (6661): 668. Bibcode : 1997Natur.390..668D . DOI : 10.1038 / 37745 .
  9. ^ a b c Чо, Кю-Джин; Ко, Дже-Сун; Ким, Сангу; Чу, Вон-Шик; Хонг, Йонгтэк; Ан, Сон-Хун (11 октября 2009 г.). «Обзор производственных процессов для мягких биомиметических роботов». Международный журнал точного машиностроения и производства . 10 (3): 171–181. DOI : 10.1007 / s12541-009-0064-6 .
  10. ^ Ким, S .; Спенко, М .; Трухильо, С .; Heyneman, B .; Mattoli, V .; Каткоски, М.Р. (1 апреля 2007 г.). Адгезия всего тела: иерархический, направленный и распределенный контроль сил сцепления для лазящего робота . Труды 2007 Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации . С. 1268–1273. CiteSeerX 10.1.1.417.3488 . DOI : 10.1109 / ROBOT.2007.363159 . ISBN  978-1-4244-0602-9.
  11. ^ Чам, Хорхе G .; Бейли, Шон А .; Кларк, Джонатан Э .; Полный, Роберт Дж .; Каткоски, Марк Р. (1 октября 2002 г.). «Быстро и надежно: шестигранные роботы, изготовленные методом наплавки». Международный журнал исследований робототехники . 21 (10–11): 869–882. DOI : 10.1177 / 0278364902021010837 . ISSN 0278-3649 . 
  12. ^ Шаффнер, Мануэль; Faber, Jakbo A .; Pianegonda, Lucas R .; Рюс, Патрик А .; Коултер, Фергал; Стударт, Андре Р. (28 февраля 2018 г.). «3D-печать роботизированных мягких исполнительных механизмов с программируемой архитектурой, созданной с помощью биоинспирации» . Nature Communications . 9 (1): 878. Bibcode : 2018NatCo ... 9..878S . DOI : 10.1038 / s41467-018-03216-ш . PMC 5830454 . PMID 29491371 .  
  13. ^ а б Труби, Райан Л .; Льюис, Дженнифер А. (14 декабря 2016 г.). «Трехмерная печать на мягком материале». Природа . 540 (7633): 371–378. Bibcode : 2016Natur.540..371T . DOI : 10,1038 / природа21003 . PMID 27974748 . 
  14. ^ Бауэр, Зигфрид; Суо, Чжиган; Баумгартнер, Ричард; Ли, Тифенг; Кеплингер, Кристоф (2011-12-08). «Использование мгновенной нестабильности в мягких диэлектриках для достижения гигантской деформации, вызванной напряжением» . Мягкая материя . 8 (2): 285–288. DOI : 10.1039 / C1SM06736B . ISSN 1744-6848 . 
  15. ^ Ко, Су Джин Адриан; Чжао, Сюаньхэ; Суо, Чжиган (июнь 2009 г.). «Максимальная энергия, которую может преобразовать генератор из диэлектрического эластомера» . Письма по прикладной физике . 94 (26): 26. Bibcode : 2009ApPhL..94z2902K . DOI : 10.1063 / 1.3167773 .
  16. ^ Diaham, S .; Zelmat, S .; Локателли, М.-; Dinculescu, S .; Decup, M .; Лебей, Т. (февраль 2010 г.). «Диэлектрический пробой полиимидных пленок: площадь, толщина и температурная зависимость». IEEE Transactions по диэлектрикам и электроизоляции . 17 (1): 18–27. DOI : 10,1109 / TDEI.2010.5411997 . ISSN 1070-9878 . 
  17. ^ а б Хайнс, Линдси; Петерсен, Кирстин; Лум, Го Чжань; Ситти, Метин (2017). «Мягкие приводы для малой робототехники». Современные материалы . 29 (13): 1603483. DOI : 10.1002 / adma.201603483 . ISSN 1521-4095 . PMID 28032926 .  
  18. ^ Keplinger, C .; Радаковиц, М .; King, M .; Benjamin, C .; Эмметт, МБ; Моррисси, Т. Г.; Митчелл, СК; Аком, Э. (2018-01-05). «Самовосстанавливающиеся электростатические приводы с гидравлическим усилением и мускульными характеристиками» . Наука . 359 (6371): 61–65. Bibcode : 2018Sci ... 359 ... 61A . DOI : 10.1126 / science.aao6139 . ISSN 1095-9203 . PMID 29302008 .  
  19. ^ Кеплингер, Кристоф; Митчелл, Шейн К .; Смит, Гаррет М .; Венката, Видьячаран Гопалуни; Келларис, Николас (2018-01-05). «Приводы Peano-HASEL: мускулистые электрогидравлические преобразователи, которые линейно сокращаются при активации» . Наука Робототехника . 3 (14). eaar3276. DOI : 10.1126 / scirobotics.aar3276 . ISSN 2470-9476 . 
  20. ^ Mather, PT; Цинь, H .; Лю, К. (2007-04-10). «Обзор прогресса в полимерах с памятью формы». Журнал химии материалов . 17 (16): 1543–1558. DOI : 10.1039 / B615954K . ISSN 1364-5501 . 
  21. ^ Пэн, Юсин; Дин, Сяобинь; Чжэн, Чжаохуэй; Пан, Йи; Ся, Шуанг; Лю, Туо; Ли, Цзин (09.08.2011). «Универсальный подход к достижению эффекта памяти пятикратной формы за счет полувзаимопроникающих полимерных сеток, содержащих расширенные стеклования и кристаллические сегменты». Журнал химии материалов . 21 (33): 12213–12217. DOI : 10.1039 / C1JM12496J . ISSN 1364-5501 . 
  22. ^ Лангер, Роберт; Лендлейн, Андреас (31 мая 2002 г.). «Биоразлагаемые эластичные полимеры с памятью формы для потенциальных биомедицинских применений». Наука . 296 (5573): 1673–1676. Bibcode : 2002Sci ... 296.1673L . DOI : 10.1126 / science.1066102 . ISSN 1095-9203 . PMID 11976407 .  
  23. ^ Антаматтен, Митчелл; Роддеча, Супачари; Ли, Цзяхуэй (28.05.2013). "Энергетическая способность полимеров с памятью формы". Макромолекулы . 46 (10): 4230–4234. Bibcode : 2013MaMol..46.4230A . DOI : 10.1021 / ma400742g . ISSN 0024-9297 . 
  24. ^ Медина, Одед; Шапиро, Амир; Швалб, Нир (2015). «Кинематика приводимого в действие гибкого n-многообразия». Журнал механизмов и робототехники . 8 (2): 021009. DOI : 10,1115 / 1,4031301 . ISSN 1942-4302 . 
  25. ^ Ким, Сангбэ; Ласки, Сесилия; Триммер, Барри (май 2013 г.). «Мягкая робототехника: биоинспекция эволюции робототехники». Тенденции в биотехнологии . 31 (5): 287–294. DOI : 10.1016 / j.tibtech.2013.03.002 . PMID 23582470 . 
  26. ^ Гуань, Нан; Ван, Цисинь; Ли, Шуай; Шао, Зили; Хан, Амир Хамза; Хан, Амир Хамза; Шао, Зили; Ли, Шуай; Ван, Цисинь; Гуань, Нан (март 2020 г.). «Какой вариант ПИД-регулятора лучше всего подходит для мягких пневматических роботов? Экспериментальное исследование» . IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica . 7 (2): 1–10.
  27. ^ Стасси, Стефано и др. «Гибкое тактильное распознавание на основе пьезорезистивных композитов: обзор». Датчики 14.3 (2014): 5296-5332.
  28. ↑ Y. Park, B. Chen и RJ Wood, «Дизайн и изготовление мягкой искусственной кожи с использованием встроенных микроканалов и жидких проводников», в IEEE Sensors Journal, vol. 12, вып. 8, стр. 2711-2718, август 2012 г., DOI: 10.1109 / JSEN.2012.2200790.
  29. ^ Chossat, Жан-Батист и др. «Мягкий датчик деформации на основе ионных и металлических жидкостей». Журнал датчиков IEEE 13.9 (2013): 3405-3414.
  30. ^ Л. Семинара, Л. Пинна, М. Валле, Л. Базирико, А. Лой, П. Косседду, А. Бонфиглио, А. Асия, М. Бисо, А. Ансальдо и др., «Матрицы пьезоэлектрических полимерных преобразователей для гибких тактильных датчиков», IEEE SensorsJournal, vol. 13, вып. 10. С. 4022–4029, 2013.
  31. ^ Ли, Чунян и др. «Гибкие пьезоэлектрические тактильные датчики куполообразной и выпуклой формы на основе сополимера PVDF-TrFE». Журнал микроэлектромеханических систем 17.2 (2008): 334-341.
  32. ↑ H. Wang, D. Jones, G. de Boer, J. Kow, L. Beccai, A. Alazmani и P. Калмер, «Разработка и характеристика трехосных мягких индуктивных тактильных датчиков», IEEE Sensors Journal, vol. 18, нет. 19. С. 7793–7801, 2018.
  33. ^ А. Фрутигер, JT Мут, Д. М. Вогт, Ю. Mengüç, А. Кампо, ADValentine, CJ Уолша, и Дж Льюис, «емкостный мягкая штамм sensorsvia многоядерный-оболочки волокна печать,» Advanced Materials, т. 27, нет. 15, стр. 2440–2446, 2015 г.
  34. ^ . Ван, Д. Джонс, Г. де Бур, Дж. Ков, Л. Беккаи, А. Алазмани и П. Калмер, «Разработка и характеристика трехосных мягких индуктивных тактильных датчиков», IEEE Sensors Journal, vol. 18, нет. 19. С. 7793–7801, 2018.
  35. ^ Т. Хеллебрекерс, О. Кремер и К. Маджиди, «Мягкая магнитная кожа для непрерывного определения деформации», Advanced Intelligent Systems, vol. 1, вып. 4, стр. 1900025, 2019
  36. ^ Чжао, Хуэйчань и др. «Мягкий протез кисти руки с оптоэлектронной иннервией с помощью растягиваемых оптических волноводов». Научная робототехника 1.1 (2016).
  37. ^ С. К, TL Hellebrekers и Y.-L. Парк, «Оптические датчики с высокой степенью растяжения для измерения давления, деформации и кривизны», Международная конференция IEEE / RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS) в 2015 году. IEEE, 2015, стр. 5898–5903
  38. ^ CB Teeple, KP Беккер и RJ Wood, «Мягкие кривизны и contactforce датчики для глубоководного схвативпомощью мягких оптических волноводов,» in2018IEEE / RSJ Международной конференция по интеллектуальным роботам и системам (IROS). IEEE, 2018, стр. 1621–1627.
  39. ^ Chossat, Жан-Батист, и Питер Б. Шуллы. «Мягкие акустические волноводы для измерения деформации, деформации, локализации и скручивания». Журнал IEEE Sensors (2020).
  40. ^ Чианкетти, Маттео; Ранзани, Томмазо; Гербони, Гиада; Нанаяккара, Тришанта; Альтофер, Каспар; Дасгупта, Прокар; Менсиасси, Арианна (1 июня 2014 г.). «Технологии мягкой робототехники для устранения недостатков в современной минимально инвазивной хирургии: подход STIFF-FLOP». Мягкая робототехника . 1 (2): 122–131. DOI : 10.1089 / soro.2014.0001 . ISSN 2169-5172 . 
  41. ^ Уолш, Конор; Вуд, Роберт (5 августа 2016 г.). «Мягкие экзокостюмы» . Институт Висс . Проверено 27 апреля 2017 года .
  42. ^ a b Джу, Энн (12 мая 2015 г.). «Мягкий робот для плавания по океанам Европы» . Корнельские хроники . Проверено 23 мая 2019 .
  43. ^ a b Кортни, Томас Х. (2000). Механическое поведение материалов (2-е изд.). Бостон: Макгроу Хилл. ISBN 0070285942. OCLC  41932585 .
  44. ^ "Школа инженерии Массачусетского технологического института |» Почему пластмассы становятся хрупкими, когда они становятся холодными? " . Mit Engineering . Проверено 23 мая 2019 .
  45. ^ a b «Переход от хрупкого к пластичному состоянию» . polymerdatabase.com . Проверено 23 мая 2019 .
  46. ^ Ulanoff, Lance (7 ноября 2014). « „ Big Hero 6“звезда Baymax был вдохновлен реальным роботом» . Mashable . Проверено 20 января 2019 .
  47. ^ Trimboli, Брайан (9 ноября 2014). «Мягкая робототехника CMU вдохновила Disney на создание фильма« Большой герой 6 - Тартан »» . Тартан . Университет Карнеги-Меллона . Проверено 15 августа 2016 .