请问连续体机器人建模或是软体机器人建模，国际上哪些团队做得很好啊？ 第1页

泻药。

先给大家介绍哈这个学科领域国内研究现状。在今年第七届软体机器人理论与技术研讨会中，我的几位国内合作者也是前辈参加了会前的通气小会。各位院士大拿对本研究领域前景持较为悲观的态度，其主要原因是学科深度不够，即数理参与度不高。主要现象是，很多做材料做驱动的的学者，专注于concept proving或者强烈依靠idea-driven的学者在进行贡献，对于该领域的理论贡献（例如建模，基于模型控制，不基于模型的控制）等等太少。一个成熟的学科是不可能仅仅停留在概念证明，一个较好的反例就是软体机器人的孪生兄弟，已经非常成熟和商业化的刚性机器人。更通俗的例子，我们的航天器是不可能用试错法放上天的或者试错法去高核物理的。。。

所以，题主问这个问题非常的好，这个方面也是软体机器人亟需发展的方向，国内的科研氛围要求落地，如果再不转到这个方向，落不了地，软体机器人领域至少在国内就有可能昙花一现了。但是，遗憾的是，做建模做控制又需要数理和力学背景，或者最好是应用数学背景。这样的背景，目前大部分国内软机器人领域的学者并不具备，他们大多出身于材料，机械等等工科专业。一句话，这个时候应用数学的人进来做建模，模型控制等等，可以在国内吃第一波螃蟹。

回到问题上面，我来介绍一下软体机器人建模和连续体机器人建模的主要团队。一般科研界，我们想了解一个领域的具体state of art，我们需要去看这个领域最新的大综述paper。最近的两个公认权威代表作：

建模：

Armanini C, Messer C, Mathew AT, Boyer F, Duriez C, Renda F. Soft Robots Modeling: a Literature Unwinding. arXiv preprint arXiv:2112.03645. 2021 Dec 7.

基于模型控制：

Della Santina C, Duriez C, Rus D. Model-Based Control of Soft Robots: A Survey of the State of the Art and Open Challenges. arXiv preprint arXiv:2110.01358. 2021 Oct 4.

然后，找这几个作者的组，然后查看他们的工作就大致明了了（因为他们是软体机器人建模和建模控制的重量级人物，所以他们的工作最有代表性）。其次，就去看文献中讲到的其他建模或者基于模型控制的方法，也会发现一些很好的工作。此外2018年，来自剑桥的研究员Thomas George Thuruthel也写了一篇软体机器人控制的综述：

下面，我来大致介绍下领域类比较有代表性的几个组：

1. 我们组DEFROST，基于有限元方法对软体机器人建模（动或者静力学模型）

我们组老大，也是上述两篇综述的作者

基于动力学有限元分析对任意形状的软体机器人建模，刚柔耦合建模等等均可实现。基于此，我们组开发了一个开源的基于有限元分析的软体机器人建模软件SOFA Framework，已经是欧洲医疗机器人业界和学术界知名的建模平台

2. 基于cosserat rod theory对连续体机器人进行建模（动或者静力学建模）代表人物也是我导师的合作伙伴，也是我学术界的贵人（软体机器人很多顶刊顶会都是他推荐我成为审稿人）

他的主页

这个建模方法数学参与度较高，Federico引入这个理论进软体机器人做出了开创性的工作。目前，我的导师和Federico带了两个博士在对改方法进行改进，并大幅提高了动力学和静力学建模精度。

3. 常曲率（constant curvature）和分段常曲率模型 （piecewise constant curvature）（几何关系模型）代表人物是Clemson University的Ian Walker教授 前年我们组组织的欧洲软体机器人一个研讨会，他受邀前来，我近距离听了哈大佬的讲座。

基于CC和PCC模型做的动静力学模型目前已经有很多延伸成果，例如MIT基于此做的伪刚体模型动力学：

Katzschmann RK, Della Santina C, Toshimitsu Y, Bicchi A, Rus D. Dynamic motion control of multi-segment soft robots using piecewise constant curvature matched with an augmented rigid body model. In2019 2nd IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft) 2019 Apr 14 (pp. 454-461). IEEE.

4. 空间梁模型 这个是一个比较通用的模型，一般适用于所有梁形状的连续体机器人。

比如，大连理工的彭海军教授就做的工作：

Yang J, Peng H, Zhou W, Zhang J, Wu Z. A modular approach for dynamic modeling of multisegment continuum robots. Mechanism and Machine Theory. 2021 Nov 1;165:104429.

这在我看来是顶级的操作，我还在学习中。他之前来找过我导师和我了解我们组基于有限元建模控制连续体机器人，超级有求知欲的青年有为教授，国内真的很需要这样的学者。

其余的我之后慢慢补充，以上是我认为较为较为常用的建模方法。