面向一次性可打印任务专用软体机器人的端到端协同设计框架

研究提出一个基于仿真的软体机器人协同设计框架，联合优化材料分布、气动执行器位置与朝向以及控制，并让设计可用熔融沉积成型一次性整体制造。框架采用可微的二维平面应力物质点法模拟器，结合经实验验证的材料模型和由经验推导的3D打印充气执行器代理模型，用梯度优化生成能复现指定末端轨迹的软体机械臂。优化设计从仿真直接转入一次性整体FDM制造，执行器集成其中、无需后装配；物理实验显示所得机械臂复现了仿真预测的行为。作者称该框架提供了从任务级目标到物理可实现软体机器人的路径，同时保留形态与驱动上的较大自由度。