3D软体机器人实验室

中国科学技术大学 · 精密机械与精密仪器系

专注于3D软体机器人设计

查看研究成果

导师简介

李木军副教授

导师简介

李木军,中国科学技术大学工程科学学院副教授,博士生导师。2000年于中国科学技术大学获机械设计制造及其自动化专业学士学位,2007年于中国科学技术大学获精密仪器及机械专业博士学位。

主要研究方向包括柔性3D机器人设计、机器人控制,智能3D打印等领域有丰富的研究经验。

主持国家自然科学基金项目多项

  • 教育经历:中国科学技术大学获机械设计制造及其自动化专业学士学位(2000), 中国科学技术大学获精密仪器及机械专业博士(2007)
  • 工作经历:2007-2009年在国家同步辐射国家实验室做博士后,2009年10月加入中国科学技术大学精密机械与精密仪器系任副教授
  • 研究方向:柔性3D机器人设计、机器人控制,智能3D打印
  • 荣誉奖项:中国科学技术大学教学成果二等奖(2020)

研究成果

Addressable and perceptible dynamic reprogram of ferromagnetic soft machines

可寻址和可感知动态重编程的铁磁软机器人

Nature Communications, 2025

开发出磁化模式可动态重编程的软体机器人,通过集成柔性谐振电路与低熔点合金/钕铁硼复合材料,利用高频场选择性加热与脉冲磁场协同作用,实现运行中磁化分布的原位重构,突破传统磁驱动机器人磁化模式固定的限制,成功演示单机多模式变形与多机协作组装

阅读全文
Magnetic Bistable Dome Actuators for Soft Robotics with High Volume Capacity and Motion Stability

用于软体机器人的磁性双稳态圆顶执行器,具有高容量和运动稳定性

ACS Applied Materials & Interfaces, 2024

开发磁驱穹顶双稳态软执行器,通过磁场定向切换实现双态变形,兼具大体积平滑形变与滚动适配性,应用于脉冲泵与球型机器人流体操控。

阅读全文
3D Printing of Near-Ambient Responsive Liquid Crystal Elastomers with Enhanced Nematic Order and Pluralized Transformation

近环境响应液晶弹性体的3D打印:增强向列有序性和多样化转变

ACS Nano, 2024

通过结合低温喷嘴与冷却平台,本研究提出混合冷却策略实现了近室温响应液晶弹性体的可编程3D打印,在提升3000%向列相序的同时兼具复杂结构成型与形变能力,为软体机器人、生物医疗设备和可穿戴电子设备开发提供了新途径。

阅读全文
Annelids-Inspired Modular Design of Multi-Modal Deformation for Magnetic Soft Robots

环节动物启发的磁性软体机器人多模态变形模块化设计

Advanced Functional Materials, 2024

受蚯蚓体节启发,研究者提出多模态单元编程法,通过组合管状单元简化磁驱软材料的复杂形变设计,实现尺寸可缩放的编程控制,破解自由度设计难题。

阅读全文
Porous Magnetic Soft Grippers for Fast and Gentle Grasping of Delicate Living Objects

多孔磁性软夹持器,可快速、轻柔地抓取脆弱的生物物体

Advanced Materials, 2024

基于多孔硬磁复合材料开发出兼具高磁化强度与低弹性模量的多孔磁性软体夹爪(PMSG),通过独特的孔隙结构设计同步提升形状适应性与抓取力,在保持快速响应的同时实现对脆弱活体样本的轻柔抓取,为生物医学精密操作提供了新解决方案。

阅读全文
3D printing of thermosets with diverse rheological and functional applicabilities

具有多种流变学和功能应用性的热固性塑料的 3D 打印

Nature Communications, 2023

提出原位双重加热(ISDH)策略,通过结合直写成型技术(DIW)与加热加速原位凝胶化机制,实现了具有复杂结构和多元流变特性的热固性材料快速3D打印,该技术利用集成焦耳加热器使挤出油墨即时固化,支持横跨五个数量级的粘度材料打印

阅读全文
A 3D-Printed Ferromagnetic Liquid Crystal Elastomer with Programmed Dual-Anisotropy and Multi-Responsiveness

一种具有编程双各向异性和多响应性的 3D 打印铁磁液晶弹性体

Advanced Materials, 2023

开发出一种具有可独立编程向列相序与磁化特性的铁磁液晶弹性体(magLCE)3D打印墨水,通过定制化打印平台实现"双各向异性",该材料可响应磁场与热源驱动,在软体机器人多环境适应性与机械存储器领域展现出应用潜力。

阅读全文
Flexible capacitive sensor based on Miura-ori structure

基于Miura-ori结构的柔性电容式传感器

Chemical Engineering Journal, 2023

受折纸结构启发提出的对称三浦折叠电容传感器(SMC),通过电极间距与相对面积的协同作用,在可调压力范围内实现灵敏度与压力的正比关系(最高灵敏度0.648 kPa⁻¹),突破传统传感器灵敏度随压力衰减的局限,并在拉伸状态下保持检测稳定性(循环测试>1000次),独特地兼具收缩/拉伸双向应变检测能力。

阅读全文
Data-Driven Navigation of Ferromagnetic Soft Continuum Robots Based on Machine Learning

基于机器学习的铁磁软连续机器人数据驱动导航

Advanced Intelligent Systems, 2023

针对铁磁软体连续体机器人(FSCR)逆向运动学控制难题,本研究通过路径分段策略开发基于机器学习的数据驱动导航方法,利用参数化仿真训练的神经网络模型精准预测磁响应尖端运动参数,在材料变更时仍保持框架有效性(高拓展性),为狭窄曲折脉管系统中的生物医学操作提供了自主导航解决方案。

阅读全文

实验室成员

李幸响

李幸响

博士生

2023级博士生

孙博熙

孙博熙

博士生

2024级博士生

景昊

景昊

博士生

2024级博士生

杜正超

杜正超

硕士生

2023级硕士生

肖宇

肖宇

硕士生

2024级硕士生

刘祎

刘祎

硕士生

2024级硕士生

花子琦

花子琦

硕士生

2025级硕士生

往届毕业生

朱正清

朱正清

硕士生

2022级硕士生

毕业去向:合肥市产业投资控股(集团)有限公司

农舒童

农舒童

硕士生

2022级硕士生

毕业去向:华为技术有限公司

吴纪旸

吴纪旸

硕士生

2022级硕士生

毕业去向:利物浦大学继续深造

李东晓

李东晓

硕士生

2022级硕士生

毕业去向:墨尔本大学继续深造

张皓轩

张皓轩

硕士生

2022级硕士生

毕业去向:华为技术有限公司

联系方式

联系信息

办公地址

安徽省合肥市金寨路96号
中国科学技术大学高新校区

电子邮箱

lmn@ustc.edu.cn

联系电话

+86 551 6360XXXX