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Nature论文作者分享软体驱动器设计、建模及应用研究/AIRS in the AIR 软体机器人系列1

Tuesday, September 06, 2022 3:00 PM ~ Tuesday, September 06, 2022 5:00 PM
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    柔性人工肌肉技术及其机器人应用


    近年来,以软材料作为本体材料的软体机器人技术发展迅速。软体机器人普遍具有更柔顺、更安全、更低能耗的运动模式,软体机器人发展过程中催生的新理论和新技术,丰富和拓展了机器人研究的内涵和思路,驱动技术就是其中之一。对软体驱动器进行研究,有望开发出高性能的通用人工肌肉,对电机和马达驱动进行替代或与之结合,促进整个机器人领域向前发展。然而,目前的软体驱动器尚未发展为性能稳定、可以规模化应用的人工肌肉技术。在这次报告中,我将对介电弹性体柔性驱动器的发展现状进行分析,汇报近期我们在这类驱动器的制备、建模、设计和机器人应用上取得的研究进展,并探索其未来发展方向。


    赵慧婵,清华大学机械工程系副教授、博士生导师,IEEE Transactions on Robotics副主编。2012年获得清华大学机械工程学士学位,2017年获得康奈尔大学博士学位,2017年至2018年在哈佛大学从事博士后研究,2018年7月起在清华大学机械工程系任教。近年来,主要从事软体机器人、机器人高功率密度驱动技术、柔性传感器等方向的研究,在Nature、Science Robotics、Nature Communications, IEEE Transactions on Robotics、Advanced Functional Materials等期刊发表学术论文。获评熊有伦智湖优秀青年学者奖、清华大学第十七届“良师益友”奖、阿里达摩院青橙学者等。



    软体智能机器人力学分析与系统设计


    在利用软物质特性构建机器及智能装备的过程中,如何使其能高效应对复杂环境和任务,是现有软体机器人与智能器件研究面临的挑战。工作研究软体智能材料与结构多场耦合建模与设计,高性能软体智能材料制备成型,电子器件设计与制造集成,软体机器人及人工肌肉系统建模与优化设计。解析软体机器人及软材料肌肉驱控原理,并设计可应对极端环境的软机器样机。基于电驱动人工肌肉的软体机器鱼利用力学建模指导系统设计,可实现结构全软体、高透明、高适应等特性,并实现深海柔性结构驱动。报告将以自适应万米深海压力的软体机器人系统为例(Nature 封面文章),探讨其中的驱动系统设计和相关力学问题,探索其在实际任务中的应用。


    李铁风,国家杰青,浙江大学教授,博士生导师。浙江大学交叉力学中心研究骨干成员,负责软体机器人与智能装备实验室。主要研究方向为软物质力学、智能材料与结构、软体机器人、柔性医疗装置等,提出通过控制力电失稳实现极大电致变形的驱动理论,设计研发可用于水下驱动的复合型人工肌肉系统,研制多类水下仿生机器人及机电装备。在Nature主刊、Science Advances、Advanced Materials 等期刊上发表论文60余篇,研究成果入选2021年中国科学十大进展。获国家自然科学基金优秀青年项目、中国科协青年人才托举工程、浙江省科学基金杰出青年项目、科学探索奖、麻省理工科技评论科技创新35人(MIT TR35-China)等荣誉。



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