鑽石舞台

為了使讀者能夠更好地理解本書內容,作者試圖儘可能少地使用數學知識，儘量以通俗的語言並輔以大量的插圖進行介紹。此外，由於軟體機器人是機器人學中一個新興的分支學科，許多高校也早已開設了機器人學課程。因此，本書直接引用了大量機器人學中的專業術語。建議選修此課程的學生提前或同步學習「機器人學」這門課程，以便更好地理解本書內容。讀者也可參考John J．Craig的《機器人學導論》或Mark W．Spong的《機器人建模和控制》這兩本經典機器人學教材。本書共6章。

第1章主要闡述軟體機器人的基礎知識，其中，主要介紹軟體機器人的定義、特點和應用；着重介紹軟體機器人的起源及發展，列舉了許多重要的里程碑工作，並分析了該領域廣受歡迎並迅速發展的原因。

第2章主要介紹軟體機器人的驅動與傳感。其中，驅動部分詳細介紹常用的軟體驅動方法，包括流體驅動、線纜驅動、形狀記憶材料驅動、電活性聚合物驅動；傳感部分詳細介紹常用的軟體傳感技術、軟體傳感研究進展和軟件傳感的挑戰等；最後簡要介紹驅動傳感一體化的發展趨勢。

第3章主要介紹軟體機器人的材料、設計與製造。其中，材料部分詳細介紹常用的軟體材料，包括彈性體、水凝膠、形狀記憶聚合物、電活性聚合物、液態金屬等；力學與結構設計部分簡要介紹幾種仿生結構；變剛度部分詳細介紹常用的變剛度方法，包括基於拮抗原理、阻塞原理、低熔點合金、電流變液、磁流變液、形狀記憶材料變剛度等；最後詳細介紹軟體機器人製造方法，包括澆築成型、形狀沉積製造、3D打印等。

第4章主要介紹軟體機器人的建模與控制。其中，運動學建模部分着重介紹幾何模型中的分段常曲率模型和力學模型中的Cosserat杆理論；動力學建模部分簡要介紹歐拉拉格朗日方程，詳細介紹四種具有代表性的軟體機器人動力學建模方法，包括集中參數模型、「虛擬」剛性連杆機器人模型、Cosserat杆模型和機器學習方法；控制方法部分重點介紹基於模型的靜態控制器、無模型靜態控制器、基於模型的動態控制器和無模型動態控制器。

第5章主要介紹軟體機器人的應用。其中，仿生、特種與極端環境部分詳細介紹仿生軟體機器人和

仿生水下軟體機器人的應用；抓取、操作與可穿戴部分重點介紹軟體手的應用。

第6章主要介紹軟體機器人未來展望。簡要分析材料、設計與製造，驅動與傳感，建模與控制等方向面對的主要挑戰和未來發展趨勢。

（1）深入淺出地講解軟體機器人的基本概念和基本原理。

（2）結合多年一線教學經驗與參考文獻資料，匯集此書。

（3）每章配有習題，以鞏固讀者進一步學習的需求。