機(jī)械工程學(xué)科專題報(bào)告

1、機(jī)械工程學(xué)科專題報(bào)告姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：機(jī)械工程日期：機(jī)械工程學(xué)科專題報(bào)告作為一名剛?cè)雽W(xué)的研一新生，雖然還處在新鮮和好奇的第一學(xué)期，但是明年就要進(jìn)入課題研究了，而目前來(lái)說(shuō)我們對(duì)科學(xué)研究還沒(méi)有具體的了解，深入的認(rèn)識(shí)，這門課程的開設(shè)的主要目的是使我們對(duì)機(jī)械工程學(xué)科前沿有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)了解機(jī)械工程科學(xué)發(fā)展總趨勢(shì)，對(duì)本專業(yè)以后課題的研究方向有一個(gè)總體的定位直觀的判斷等。在這門課程里，不同的老師分別從不同的方面給我們講授了有關(guān)他們自己或團(tuán)隊(duì)的研究方向和國(guó)內(nèi)外最新的研究動(dòng)態(tài)和研究成果。對(duì)于自己團(tuán)隊(duì)研究的一些研究進(jìn)展和研究成果老師們都做了詳細(xì)的講解和具體的介紹，并且還舉了一些具體的例子，使我對(duì)其從理論和實(shí)踐兩

2、方面充分理解了科研的一般過(guò)程，雖然還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)科研，但是我認(rèn)為通過(guò)這一系列的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，將為明年的學(xué)習(xí)和研究打下一些基礎(chǔ)，當(dāng)以后真正進(jìn)行科研工作時(shí)，就會(huì)比別人少走一些彎路，就像有些人說(shuō)的：“跛足而不迷路的人能夠趕上雖健步如飛卻誤入歧途的人?！庇捎谘芯糠较虿煌?，下面僅就柔順機(jī)構(gòu)專題方面說(shuō)說(shuō)我的一些體會(huì)，作一些敘述：柔性機(jī)構(gòu)自20世紀(jì)80年代提出以來(lái)迅猛發(fā)展，已成為現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)一個(gè)重要分支。短短不足30年間，柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的構(gòu)建與發(fā)展，為柔性機(jī)構(gòu)成功應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著對(duì)柔性及柔性機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)不斷深入，柔性機(jī)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用，不斷涌現(xiàn)新的成功實(shí)例。柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法也取得了一些較大的研究進(jìn)展，老師從應(yīng)

3、用的角度探索了一下柔性機(jī)構(gòu)的最新進(jìn)展。通過(guò)將柔性機(jī)構(gòu)的主體應(yīng)用劃分為精密工程、仿生機(jī)器人、智能材料結(jié)構(gòu)三大主陣地，講述柔性機(jī)構(gòu)在每個(gè)陣地中的應(yīng)用進(jìn)展及研究熱點(diǎn)情況。柔性機(jī)構(gòu)(CompliantMechanism)的概念是在1968年由Buens和Crossley提出的，一般是指通過(guò)其部分或全部具有柔性的構(gòu)件變形而產(chǎn)生位移，傳動(dòng)力的機(jī)械結(jié)構(gòu)。柔性機(jī)構(gòu)有部分柔性機(jī)構(gòu)和全柔性機(jī)構(gòu)之分，其中全柔性機(jī)構(gòu)又分為具有集中柔度的全柔性機(jī)構(gòu)和具有分布柔度的全柔性機(jī)構(gòu)。前者的特征是柔性運(yùn)動(dòng)代替了全部的運(yùn)動(dòng)副，后者的特征是無(wú)傳統(tǒng)的鉸鏈，柔性相對(duì)均勻的分布在整個(gè)機(jī)構(gòu)之中。柔性結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)而言，柔性

4、結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：可減少構(gòu)件數(shù)目，可以整體化（或一體化）設(shè)計(jì)和加工，便于微型化、無(wú)需裝配，從而降低了成本；無(wú)需鉸鏈或軸承等運(yùn)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)和力的傳遞是利用組成它的的某些或全部構(gòu)件的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)；無(wú)摩擦，磨損及傳動(dòng)間隙，無(wú)效行程小，且不需要潤(rùn)滑，可實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)，避免污染，提高壽命;；可存儲(chǔ)彈性能，自身具有回程反力。易于小型化和大批量生產(chǎn)，改變結(jié)構(gòu)剛度，增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性；便于能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)化，易于和其他非機(jī)械動(dòng)力相匹配。，柔性機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：由于柔性機(jī)構(gòu)有以上優(yōu)點(diǎn)，使得它在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）,精密定位，無(wú)裝配設(shè)計(jì)和仿生機(jī)械等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。作為柔性機(jī)構(gòu)最簡(jiǎn)單形式之一的柔性鉸鏈具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，無(wú)

5、間隙，無(wú)摩擦，無(wú)需潤(rùn)滑，運(yùn)動(dòng)平滑連續(xù)喝位移分辨率高（最高可達(dá)lnm）等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)在航空，宇航，精密測(cè)量，光學(xué)工程和生物工程領(lǐng)域獲得重要的應(yīng)用。但是由于其反復(fù)變形容易引起疲勞破壞，對(duì)于具有集中柔性的柔性機(jī)構(gòu)又容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，大變形引起的非彈性變形加上其設(shè)計(jì)和分析的難度，使得它在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）的機(jī)械和電子組件是由單一的過(guò)程裝配在一起的，但是，在這兩種組件的設(shè)計(jì)和裝配的自動(dòng)化方面存在著不平衡現(xiàn)象。總的來(lái)說(shuō)，按照典型的“從功能到裝配”的方式來(lái)自動(dòng)化地設(shè)計(jì)微電子線路并不困難。在此過(guò)程中,機(jī)械組件要達(dá)到相同的自動(dòng)化程度則要困難得多。為了完全自動(dòng)化地設(shè)計(jì)和裝配

6、MEMS,以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，因此像微電子線路那樣對(duì)微型機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程開發(fā)恰當(dāng)結(jié)構(gòu)就很有必要。但傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是由剛性絞鏈連接組成的,它不能滿足這點(diǎn)及以下這些微觀領(lǐng)域內(nèi)的要求:消除裝配需要;把全部機(jī)構(gòu)限制在同一平面的一個(gè)或兩個(gè)層內(nèi);減輕摩擦的不利影響。柔性機(jī)構(gòu)（一種能夠全面彎曲的機(jī)械）能滿足以上所有的要求,并且具有系統(tǒng)綜合的潛能。目前研究的焦點(diǎn)在于該機(jī)械的綜合方面及尋找系統(tǒng)的研究方法。在柔性機(jī)構(gòu)中，功能行為（如所需的彈性變形）是物質(zhì)實(shí)體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、形狀、尺寸的直接結(jié)果,這三種特性一起提供了實(shí)體在外載荷下變形及所需的運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)能力?，F(xiàn)在人們的許多靈感仍然來(lái)源于自然界，尤其是在“產(chǎn)品”設(shè)計(jì)方式上。

7、拿生物界來(lái)說(shuō)，許多生物體都是通過(guò)巧妙地使用自身機(jī)體的柔性將可用能轉(zhuǎn)化為精妙復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。例如蝗蟲的腿部通過(guò)特定的柔性設(shè)計(jì)，將其肌肉內(nèi)儲(chǔ)存的能量快速地釋放出來(lái)并產(chǎn)生高出自身尺寸數(shù)百倍的跳躍動(dòng)作；蜈蚣依賴分布柔性完成掘洞或其他功能；許多昆蟲或鳥類依靠胸腔的柔性可以用很高的頻率來(lái)拍打翅膀；人類心臟的瓣膜更是柔性應(yīng)用的偉大“杰作”之一:其柔性可抵抗數(shù)以百億次的沖擊而不疲勞。人類從中獲取靈感的歷史可以追溯到很久以前，那時(shí)的人類已發(fā)明和使用弓和彈弓之類的工具。弩車也是古代人利用柔性的典型實(shí)例，如早期的攻城弩、連弩等。雖然人類認(rèn)識(shí)并利用柔性的原理由來(lái)已久，但是對(duì)其進(jìn)行科學(xué)研究卻只有幾百年的歷史。1638年，伽

8、利略在其所著的關(guān)于兩門新學(xué)科的談話及數(shù)學(xué)證明一書中總結(jié)了質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，奠定了彈性力學(xué)的研究基礎(chǔ)。不過(guò)，對(duì)柔性單元以及具有柔性單元的機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論研究發(fā)端于20世紀(jì)。柔性單元的主要表現(xiàn)形式是柔性鉸鏈。1965年，PAROS等提出了圓弧缺口型柔性鉸鏈的結(jié)構(gòu)形式，并給出了其彈性變形表達(dá)式。20世紀(jì)80年代末，Purdue大學(xué)開始對(duì)具有柔性單元的機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并賦予一個(gè)專門的術(shù)語(yǔ)柔性機(jī)構(gòu)。與傳統(tǒng)的剛性機(jī)構(gòu)不同，柔性機(jī)構(gòu)是指利用材料的彈性變形傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)力或能量的新型機(jī)構(gòu)。柔性機(jī)構(gòu)實(shí)施運(yùn)動(dòng)時(shí)若通過(guò)柔性鉸鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)，則通常稱為柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)；如果應(yīng)用在精密工程場(chǎng)合，該類機(jī)構(gòu)又稱為柔性精微

9、機(jī)構(gòu)。在仿生機(jī)械及機(jī)器人等領(lǐng)域，柔性機(jī)構(gòu)正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。例如，各種新型柔性關(guān)節(jié)、柔性爬蟲等大大改善了機(jī)械(或機(jī)器人)的靈活性或機(jī)動(dòng)性能。這類機(jī)構(gòu)通常又稱為柔性仿生機(jī)構(gòu)。在智能結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，將驅(qū)動(dòng)元件、傳感元件和控制系統(tǒng)結(jié)合或融合在柔性機(jī)構(gòu)中，感知外部環(huán)境和內(nèi)部狀態(tài)變化，并通過(guò)自身機(jī)制對(duì)信息加以識(shí)別和推斷，合理決策并驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作出響應(yīng)，這類機(jī)構(gòu)也稱作柔性智能機(jī)構(gòu)或柔性智能。隨著對(duì)柔性及柔性機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)不斷深入，柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用也取得了一些較大的研究進(jìn)展，從以下幾個(gè)方面介紹柔性機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：1 柔性機(jī)構(gòu)與精密工程伴隨著微納米科技浪潮所引發(fā)的制造、信息、材料、生物、醫(yī)療和國(guó)防等眾多領(lǐng)域的革命性變化，使

10、得柔性機(jī)構(gòu)在微電子、光電子元器件的微制造和微操作、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、生物醫(yī)學(xué)工程等這些定位精度要求一般在亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。例如，基于傳統(tǒng)剛性鉸鏈結(jié)構(gòu)的商用精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)所能達(dá)到的分辨率極限是50nm、精度lm,很難突破這一瓶頸。而柔性定位平臺(tái)可以使同類產(chǎn)品的精度提高1-3個(gè)數(shù)量級(jí)。在精微領(lǐng)域，柔性機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)作為精密運(yùn)動(dòng)定位平臺(tái)、超精密加工機(jī)床、精密傳動(dòng)裝置、執(zhí)行器、傳感器等。2 柔性機(jī)構(gòu)與仿生機(jī)器人在仿生機(jī)械及機(jī)器人領(lǐng)域,柔性機(jī)構(gòu)也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。各種新型柔性關(guān)節(jié)及驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)大大改善了仿生機(jī)械及仿生機(jī)器人的靈活性與機(jī)動(dòng)性,如多足機(jī)器人、蛇形臂等。另外,由

11、于尺度效應(yīng)對(duì)微小型生物的影響起著支配作用,因此在微小型仿生機(jī)械的研究及研制過(guò)程中,也很難離開柔性的作用。目前柔性在微小型仿生機(jī)械的應(yīng)用越來(lái)越多,如微小型飛行器、機(jī)器魚、仿生爬蟲、機(jī)器跳蚤、仿生壁虎等。1、微小型飛行器：Vanderbilt大學(xué)研制的撲翼式飛行昆蟲、加州大學(xué)伯克利分校研制的微型機(jī)器昆蟲MFI,北京航空航天大學(xué)將“分布式全柔性機(jī)構(gòu)”的概念引入到撲翼式微型飛行機(jī)器人設(shè)計(jì)中,通過(guò)控制柔性胸腔各部位的不同柔度,使翅膀產(chǎn)生不同形式的復(fù)雜撲翼運(yùn)動(dòng)。哈佛大學(xué)開發(fā)了一種能夠像真蒼蠅一樣飛行的機(jī)器蒼蠅,主體用碳纖維制成,體重只有80mg,翼展3cm,能連續(xù)飛行超過(guò)20s。2、仿生爬蟲：目前最成功的

12、爬壁機(jī)器人當(dāng)屬美國(guó)Stanford大學(xué)研制的RiSE。它采用了模塊化設(shè)計(jì)和仿生設(shè)計(jì)思想，指端和腿部采用柔性機(jī)構(gòu),使指端能與壁面充分貼合,減小指端位置擾動(dòng)對(duì)附著力的影響。當(dāng)機(jī)器人在玻璃等光滑表面爬行時(shí),在指端處安裝粘接貼片實(shí)現(xiàn)附著,爬壁角度可達(dá)65度。MIT也正在基于柔性軟體材料,研制高機(jī)動(dòng)性的仿生壁虎。最近Nature和Science等發(fā)表的文獻(xiàn)指出無(wú)骨骼的毛蟲具有最高超的三維空間爬行運(yùn)動(dòng)能力。為此,TRIMMER等試圖嚴(yán)格按照毛蟲身體解剖學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)爬壁機(jī)器人樣機(jī),將形狀記憶合金嵌入到硅橡膠中,構(gòu)成可充氣的圓柱狀軀體結(jié)構(gòu),期望可以模擬毛蟲的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)。3、柔性腿及跳躍機(jī)器人：目前有關(guān)柔性仿生腿的

13、研究尚處于起步階段：美國(guó)波士頓動(dòng)力公司研制的著名四足機(jī)器人BigDog，腿部驅(qū)動(dòng)中含有柔性單元。加拿大McGill大學(xué)的RHex柔性腿機(jī)器人利用腿與地面接觸時(shí)發(fā)生的彈性變形儲(chǔ)存能量,在離開地面時(shí)釋放并轉(zhuǎn)化為機(jī)器人的動(dòng)能從而減少動(dòng)力源的能量支出,提高移動(dòng)效率,增強(qiáng)穩(wěn)定性。4、柔性仿生多足機(jī)器人：目前仿生機(jī)器人多采用四足式。在Tekken系列中,具有自適應(yīng)性的TekkenII四足機(jī)器人由電機(jī)、機(jī)械彈簧和柔性關(guān)節(jié)共同驅(qū)動(dòng)，它能通過(guò)CPG控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)步態(tài)彳丁走。TekkenII機(jī)器人能夠完成步行、對(duì)角小跑、溜蹄、奔跑等多種運(yùn)動(dòng)步態(tài)以及步態(tài)的轉(zhuǎn)換，運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到0.60.8m/s,可以完成12

14、6;的爬坡、跨越4cm高的障礙等。5、柔性關(guān)節(jié)：大變形柔性鉸鏈可用于仿生人造關(guān)節(jié),例如仿生手指、人造膝關(guān)節(jié)、以及用于脊椎運(yùn)動(dòng)功能重建的柔性椎間盤以及柔性踝關(guān)節(jié)等。美國(guó)BYU對(duì)集中式柔性被動(dòng)關(guān)節(jié)進(jìn)彳了研究和設(shè)計(jì),這種關(guān)節(jié)具有儲(chǔ)存能量、減小沖擊等優(yōu)點(diǎn),為設(shè)計(jì)緊湊型柔性關(guān)節(jié)提供了參考。6、連續(xù)體機(jī)器人及蛇形臂：由柔性結(jié)構(gòu)及軟體材料組成的連續(xù)體機(jī)器人正成為機(jī)器人領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。當(dāng)前主要模仿對(duì)象是象鼻和章魚觸角等。3 幾種頗具應(yīng)用前景的新型柔性機(jī)構(gòu)柔性機(jī)構(gòu)研究的早期,利用能量?jī)?chǔ)存特性的柔性雙穩(wěn)態(tài)及多穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)等因其特有的應(yīng)用場(chǎng)合而得到了廣泛的研究。隨著研究的深入,越來(lái)越多的頗具應(yīng)用前景的新型柔性機(jī)構(gòu)被

15、挖掘出來(lái)。這里舉幾個(gè)典型的例子。1、胞元式柔性機(jī)構(gòu)：胞元式柔性機(jī)構(gòu)在精密工程、仿生機(jī)器人、航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)了誘人的應(yīng)用前景,比如用作微創(chuàng)手術(shù)器械或機(jī)器人執(zhí)彳器、變形機(jī)翼、可展天線、冠脈支架、免充氣輪胎等。2、輔助接觸式柔性機(jī)構(gòu)：多數(shù)柔性機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)彳程相對(duì)較小、運(yùn)動(dòng)平滑連續(xù)難以實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng),這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了柔性機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。受高副機(jī)構(gòu)（凸輪、齒輪機(jī)構(gòu)等）啟發(fā),MANKAME等提出了基于柔性高副的輔助接觸式柔性機(jī)構(gòu)（Contactaidedcompliantmechanisms,CCMs）?？傊?，CCMs作為一種特殊的高副機(jī)構(gòu)類型，既彌補(bǔ)了傳動(dòng)柔性機(jī)構(gòu)的若干缺陷,同時(shí)保留

16、了傳統(tǒng)高副機(jī)構(gòu)的某些優(yōu)點(diǎn)。在生物醫(yī)學(xué)工程、航空航天等領(lǐng)域展現(xiàn)出光明的應(yīng)用前景。4 平板折展機(jī)構(gòu)與折紙藝術(shù)與變胞機(jī)構(gòu)結(jié)合，用同一薄片材料制成的、可在制造平面之外運(yùn)動(dòng)的一種新的柔性機(jī)構(gòu)類型，被HOWELL定義為平板折展機(jī)構(gòu)（Laminaemergentmechanisms,LEMs。它既可以實(shí)現(xiàn)如四桿機(jī)構(gòu)、滑塊機(jī)構(gòu)等簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，還能實(shí)現(xiàn)如球面四桿機(jī)構(gòu)、Sanus機(jī)構(gòu)等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)LEMs具有的獨(dú)特特點(diǎn)，不但使其加工過(guò)程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，加工材料種類多、成本低，而且在設(shè)備空間受限時(shí)，能夠滿足設(shè)計(jì)需求;同時(shí)，它在運(yùn)輸和存儲(chǔ)等需節(jié)省空間成本的場(chǎng)合也得到了廣泛應(yīng)用，如航空旅行、醫(yī)療設(shè)備、電子工業(yè)、自動(dòng)化工業(yè)、生物

17、醫(yī)學(xué)、搜救場(chǎng)合等。以醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用為例，含LEMs的注射器便于攜帶出行在緊急狀況下注射藥物，借助LET鉸鏈的變形旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)垂直運(yùn)動(dòng)。美國(guó)哈佛大學(xué)loy以LEMs為基礎(chǔ)研制出彈出式微型機(jī)器蜜蜂，高度僅2.4mm。LEMs技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為能應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)特定功能的科學(xué)技術(shù)。LEMs尤其適用于MEMS設(shè)計(jì)，如投影機(jī)、顯微鏡的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及基于MEMS的光調(diào)幅器;醫(yī)學(xué)MEMS設(shè)備能在身體的單個(gè)細(xì)胞上進(jìn)行各種操作，診斷疾病并釋放對(duì)癥的藥物;微切割機(jī)構(gòu)用于血管清理動(dòng)脈結(jié)塊，這避免了繁瑣的外科醫(yī)治;在微飛行器方面也已經(jīng)開展了相關(guān)研究。此外，LEMs也可用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、跑馬場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)鞋、坐墊的減振設(shè)計(jì);用多層減振L

18、EMs機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的裝甲防護(hù)裝備也具有較好的防彈效果。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地上能夠提高彈簧和阻尼性能的吸震LEMs。5 總結(jié)柔性機(jī)構(gòu)在精密工程、仿生機(jī)器人、智能結(jié)構(gòu)三大主陣地均得到了廣泛應(yīng)用。新型柔性機(jī)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，柔性機(jī)構(gòu)應(yīng)用不斷擴(kuò)展，日益增加的應(yīng)用需求同時(shí)也在導(dǎo)引柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及方法的快速發(fā)展。柔性機(jī)構(gòu)作為學(xué)科體系的發(fā)展雖然還很短暫，但已經(jīng)展現(xiàn)出極其廣闊的應(yīng)用前景。隨著世界的進(jìn)步、國(guó)家的需求和學(xué)科的發(fā)展，機(jī)械工程科學(xué)的發(fā)展有以下顯著特點(diǎn)和趨勢(shì)：一方面，由于高技術(shù)領(lǐng)域如光電子、微納系統(tǒng)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、重大工程等的發(fā)展，出現(xiàn)和發(fā)展著微納制造、仿生及生物制造、微電子制造等制造科學(xué)新領(lǐng)域；另一方面，隨著機(jī)械與制造科學(xué)與信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、納米科學(xué)技術(shù)的交叉，除了推動(dòng)著機(jī)構(gòu)學(xué)、摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)、傳動(dòng)學(xué)和設(shè)計(jì)學(xué)的發(fā)展外，還產(chǎn)生和發(fā)展著仿生機(jī)械學(xué)、納米摩擦學(xué)、等新的交叉科學(xué)。而在這些方面柔性機(jī)構(gòu)有著更為廣泛的應(yīng)用前景。尤其