新型制造方法突破 - 提出基于整体可编程织物堆叠的新型制造方法 解决软体机器人制造流程复杂和功能单一问题 [2][7] - 结合激光切割与3D打印技术 实现高精度和可重复性 减少人工依赖并提高制造一致性与可扩展性 [4][9] - 通过编程定义每层织物轮廓与粘合路径 实现一体化制造 无需手动组装执行器模块 [4][9] 材料与制造工艺 - 采用热塑性聚氨酯双面涂层尼龙编织织物作为唯一材料 利用高温热塑实现层间牢固粘接 [8] - 制造过程包括激光切割预设图案和3D打印粘合路径 通过逐层堆叠形成整体结构 [9] - 创新支撑结构设计 利用激光切割虚线边界便于剥离支撑部分 保留完整气囊结构 [9] 基础执行器与性能 - 设计并制备拉伸 弯曲和螺旋三种基本执行器 进行定量测试与理论建模 [4][12] - 通过调控层间粘连路径实现三种基本驱动形态 建立模型分析设计尺寸 体积与形变关系 [12] 多功能软体机器人应用 - 软体操作臂由40层织物堆叠制成 初始高度8mm 充气后延伸至243mm 伸缩比达2941% [14] - 末端三指夹持器实现伸缩 弯曲和扭转 单指最大弯曲角度110.3° 扭转角度±74.6° [14] - 两栖机器人通过调节充气量自适应改变形态 实现四种步态包括龟式爬行0.54BL/s 狗式行走0.56BL/s 蛙式跳跃0.95BL/s和鱼式游动0.57BL/s [17] - 无缆软体机器鱼采用机身-电路-气动一体化设计 有缆状态最大游速1.04BL/s 无缆状态0.67BL/s [19] - 机器鱼鱼嘴产生21.4N最大抓取力 完成水下物体搬运 并能与真实鱼群互动引导有序队列 [19][22]