上海交通大学元知机器人研究院

来自 搜狐网 的图片

上海交通大学元知机器人研究院为推动机器人理论与技术交叉创新，加快培养机器人领域高端人才，助力上海市全球科创中心建设，2021年9月上海交通大学成立元知机器人研究院。研究院获元知科技集团捐赠。

目录

机构简介

研究院作为学校探索新时期学科交叉模式的平台之一，将联合机械、材料、计算机、数学、物理等多个学科，重点开展机器人学基础理论、新材料及功能器件、机器人机构与结构、人工智能与自主式系统、人机交互与生机电系统等方向的研究，研发关键部件与创新机器人本体，并在工业、国防、服务等行业开展系统集成与应用示范。

理念

研究院以“研机器形元，知拟人未来”的理念，开展机制体制创新，将在全球范围内招募一批顶尖科学家与专业人才，集聚并形成具有全球影响力的研究团队，广泛吸纳社会支持，建立合作共赢体系，成为机器人领域的原创科学技术的策源地，形成人才培养、科学研究与成果转化的融合示范。

校园咨询

IEEE T-RO: 气动软体机器人形态学设计方法

气驱动是软体机器人当前最主要的驱动方式之一。通过复杂腔体形状设计，单一材料的气动结构能够实现复杂的变形，是机械智能的体现。长期以来，气动软体机器人的腔体形状一直沿用波纹管、多腔体结构（Pneu-Nets）等经验设计，鲜有突破，缺乏定量的设计方法，面临的主要挑战包括：

1. 载荷的设计相关性和变形相关性。气动载荷是高度非线性的载荷，气压方向始终垂直于变形后腔体的表面，这使得传统结构优化算法的定常载荷设定失效；

2. 结构大变形与材料非线性。软材料制作的软体机器人在气压作用下发生几何大变形，材料亦进入非线性大应变阶段，给优化的灵敏度分析带来困难；

3. 优化的时间复杂度。优化过程需要进行有限元计算，而大变形有限元计算需要多次迭代求解，计算时间成本高；

4. 拓扑不变性及曲面质量控制。应当保证每一个气腔占据独立的封闭区域，避免发生腔体连通。同时，为了避免局部应力集中和有限元计算困难，应约束曲面曲率。