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面向线状柔性物体的机器人操作研究进展与展望
此类任务同样可以先离线学习状态转移预测模 型再使用 MPC 计算控制输入 [28-29] ，或直接使用强 化学习方法 [68-69] ，但需要大量训练数据且泛化性较 差。在准静态的局部形变控制中，更常用的方法是 在线估计局部线性模型。该模型假设线状柔性体形 状变化速度与机器人末端运动速度在局部由一个雅 可比矩阵 JJJ 线性地联系起来，即 ˙ xxx ( t ) = JJJ ( t ) ˙ rrr ( t ) ，其 中 ˙ xxx 为柔性体形变速度， ˙ rrr 为机器人末端运动速度。 由于使用高频率的闭环反馈来补偿模型误差，因此 完成任务不需要非常精确的雅可比矩阵。 Berenson 等 [70-71] 提出了刚度衰减（ diminishing rigidity ）的概 念，即离抓取点越远的位置与抓取点之间呈现越弱 的刚性关系，并据此给出了雅可比矩阵的近似数学 表示。此外，常用的方法是根据实时操作数据在线 估计雅可比矩阵，即基于少量实际操作中实时收集 的局部运动数据 ˙ xxx 和 ˙ rrr ，使用 Broyden 更新规则 [72] 、 梯度下降法 [73] 、（加权）最小二乘法 [33-34,74] 或卡尔 曼滤波 [75] 等方法在线地对雅可比矩阵进行估计。 该模型的线性形式给在线估计提供了便利。然而， 雅可比矩阵的值与柔性体形状相关，因此在操作 过程中具有时变性，这使得在线更新结果具有滞 后性，即利用过往数据更新雅可比矩阵后，柔性体 已经移动至新的形状，而新形状对应的雅可比矩阵 与过往数据可能并不一致。同时，完整估计雅可比 矩阵的全部元素需要机器人在所有自由度上的运 动数据，这在实际操作过程中难以实现，为此一些 工作提出根据数据的奇异值进行选择性更新或加 权更新 [74] 。此外，此类方法需要雅可比矩阵的初 值，一般在操作前控制机器人沿所有自由度依次运 动，收集数据估计初始位置的雅可比矩阵。受上述 问题影响，在线估计方法往往仅适用于局部小形变 的定点控制，难以用于长距离大形变的轨迹跟踪。 Yu 等 [31] 提出 ˙ xxx = JJJ ( xxx , rrr ) ˙ rrr 的模型形式，其中 JJJ ( · ) 为 当前状态至雅可比矩阵的非线性映射，待估计参数 为时不变形式。基于该模型，该方法将离线学习与 在线更新无缝结合，实现了稳定、平滑的大变形控 制。 Yang 等 [76-77] 使用模态分析方法建立柔性体模
文章的柔性指导模式共振的理论研究是通过将银纳米颗粒嵌入聚合物矩阵中的应变感应应用的
2 Opto-Electrochemical Sensing Research Team (OEC), Spectroscopic and Sensing Devices Research Group (SSDRG), National Electronics and Computer Technology Center (NECTEC), Pathum Thani 12120, Thailand E-mail: a pundharika.n@gmail.com, b sakoolkan.boonruang@nectec.or.th, c,* wsoliman@gmail.com（通讯作者）摘要。本文介绍了柔性引导模式共振（GMR）结构的理论分析，其配置具有增强的折射率聚合物纳米复合材料，其中涂有原始聚合物制成的铸造或烙印的银纳米颗粒。控制嵌入式纳米颗粒（NP）的体积分数和膜厚度都调整了设备灵敏度，以用于在机械横向应变检测中应用。工作引入了在有效索引中修改散射矩阵方法（SMM）的使用，以准确预测共振波长峰。结果显示了与严格的耦合波分析（RCWA）的良好一致性，尤其是对于基本指导模式和衍射之间的相位匹配条件。灵敏度是通过横向应变引起的光栅周期来计算的，并将其与产生的波长偏移相关。使用SMM进行共振波长计算，将计算成本降低了144倍，同时与RCWA和有限差频域方法（FDFDM）保持了良好的一致性。关键字：柔性指南模式共振（GMR），嵌入式纳米颗粒（NP），散射矩阵方法（SMM），严格的耦合波分析（RCWA）。
生物聚合物和植物电纳米生成剂（Tengs）的生物聚合物和仿生技术 由可调仿生离子极化诱导的软水凝胶中的巨型离子柔性
Triboelectric纳米生成器（Tengs）在为各种可穿戴设备获得可持续能源方面起着至关重要的作用。聚合物材料是量的重要组成部分。生物聚合物是适合Tengs的材料，因为它们具有降解性，自然采购和成本效果。在此，总结了常用生物聚合物和精心设计的仿生技术的最新进展。详细概述了天然橡胶，多糖，基于蛋白质的生物聚合物和其他常见的合成生物聚合物在Teng技术中的应用。根据其电力能力，极性变化和特定功能，讨论了每个生物聚合物的活性和功能层。还总结了特定生物聚合物的重要仿生策略和相关应用，以指导Teng的结构和功能设计。将来，对摩擦性生物聚合物的研究可能会着重于探索替代候选者，增强电荷密度和扩大功能。在本综述中提出了基于生物聚合物的tengs的各种可能应用。通过将生物聚合物和相关的仿生方法应用于Teng设备，Teng在医疗保健领域的应用，环境监测以及可穿戴/可植入的电子设备可以进一步促进。
arpa-e柔性碳捕获和存储（FLECC）
- 负载跟随碳捕获（RPB，吸附剂，膜） - 溶剂存储 - 热存储 - O2存储（Allam Cycle） - H2或DAC集成‣基于未来调度方案的建模研究和经济学
drundiff-针对分子特性的柔性指导的小分子扩散模型
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年7月21日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.07.17.603873 doi：biorxiv preprint
柔性 DNA 折纸纳米致动器作为尺寸选择性纳米孔
生物纳米孔对控制生物分子跨细胞脂质膜的进出口至关重要。它们在生物物理学和生物技术领域得到广泛应用，其通常较窄且固定的直径能够选择性地运输离子和小分子，以及用于测序应用的 DNA 和肽。然而，由于其通道尺寸较小，因此无法通过较大的大分子，例如治疗剂。在这里，利用 DNA 折纸纳米技术、机器启发设计和合成生物学的独特组合特性，提出一种结构可重构的 DNA 折纸 MechanoPore (MP)，其管腔可通过分子触发器调整大小。通过 3D-DNA-PAINT 超分辨率成像和染料流入分析证实了 MP 在 3 个稳定状态之间的可控切换，这是通过反相乳液 cDICE 技术在脂质体膜中重建大型 MP 后实现的。跨膜运输的共聚焦成像显示了具有可调阈值的尺寸选择性行为。重要的是，构象变化是完全可逆的，证明了强大的机械切换可以克服来自周围脂质分子的压力。这些 MP 推动了纳米孔技术的发展，提供了可以根据需要进行调整的功能性纳米结构，从而影响了药物输送、生物分子分选和传感以及自下而上的合成生物学等多种领域。
由可调仿生离子极化诱导的软水凝胶中的巨型离子柔性
柔韧性具有应变梯度诱导的机械电性转换，使用不受其晶体对称性限制的材料，但是最新的外部电代材料表现出非常小的外部电代电相系数，并且太脆，无法承受大的变形。在这里，受到生物体的离子极化的启发，本文报告了软性水凝胶的巨大离子旋转电离，其中离子极化归因于弯曲变形下的阳离子和阴离子的不同转移速率。发现频率被水凝胶中的阴离子 - 阳离子对和聚合物网络的类型很容易调节。具有1 M NaCl的聚丙烯酰胺水凝胶可实现≈1160μCm-1的创纪录的外部系数，甚至可以通过与离子对和额外的额外的聚卵链协同作用。此外，由于其固有的低模量和高弹性，水凝胶作为纤维外材料可以承受更大的弯曲变形，从而获得更高的极化电荷。然后证明了一个软弹性传感器，以通过机器人的手识别物体识别。发现大大拓宽了外部电源，以使柔软，仿生和生物相容性材料和应用。
电容柔性压力传感器及其应用
摘要。由于它们在从人和自动设备中获取信息方面的重要性，因此柔性压力传感器（FPS）已被广泛用于电子皮肤，软机器人，消费电子，健康监测和人类计算机相互作用等不同领域。在各种软压传感器中，电容压力传感器的特征是其简单的结构，低成本和稳定的性能。尽管很容易制造这种压力传感器，但它仍然是提高灵敏度并延长系统效率的热点。本文回顾了有关柔性电容压力传感器的相关研究，包括工作机制，电容器结构，改善电容传感器性能的方法以及应用。最后，对实现高敏性的有效方法进行了比较，并且预测了柔性电容传感器的发展趋势。本文的目的是为研究高度敏感且高度敏感的材料提供一些有用的信息，以制造高度敏感的材料来制造柔性电容传感器。