在自然界中

，袋鼠、青qing蛙wa和he跳tiao蚤zao等deng生sheng物wu通tong常chang借jie助zhu瞬shun間jian跳tiao躍yue來lai捕bu捉zhuo食shi物wu或huo躲duo避bi危wei險xian。它ta們men主zhu要yao通tong過guo調tiao節jie自zi身shen形xing狀zhuang以yi達da到dao所suo需xu的de跳tiao躍yue高gao度du或huo距ju離li

，這zhe為wei研yan究jiu人ren員yuan設she計ji跳tiao躍yue機ji器qi人ren提ti供gong了le靈ling感gan。與yu傳chuan統tong的de剛gang性xing機ji器qi人ren相xiang比bi
，軟ruan機ji器qi人ren由you於yu其qi靈ling活huo性xing、重量輕、可編程、多功能性和適應性等特點，被應用於結構化
、非結構化環境中。柔性致動器作為軟機器人的主要構造部分
，可在外部環境刺激下如光

、電場、zhengqideng
，chanshengkenijixiebianxing，zaitiaoyueyundonglingyujuyoujudadeqianli。qijinyijingkaifalexuduojuyouyouyitiaoyuenenglidezhidongqi。zaoqidezongshuzhuyaojizhongzaiyoujuyoujixiebujiandeqingzhigangxingcailiaozhichengdetiaoyuejiqirenshang，zhongdianguanzhutiaoyuefangxiangkongzhihewendingxing。raner
，henshaoyougongzuozongjieguanyuzuijinrouxingzhidongqideyanjiujinzhan。

該gai綜zong述shu文wen章zhang係xi統tong總zong結jie了le近jin年nian來lai柔rou性xing致zhi動dong器qi在zai跳tiao躍yue運yun動dong領ling域yu的de研yan究jiu進jin展zhan。首shou先xian作zuo者zhe討tao論lun了le柔rou性xing致zhi動dong器qi的de跳tiao躍yue機ji製zhi，重zhong點dian介jie紹shao了le兩liang種zhong跳tiao躍yue驅qu動dong機ji製zhi（大致動力或大變形速度，能量儲存-瞬時釋放），並對不同柔性材料（形狀記憶聚合物
、介電彈性體、液晶彈性體、水凝膠及其他高分子聚合複合物）和不同刺激（光、濕氣、電場、磁場、液壓及氣動驅動等）響應跳躍柔性致動器進行了詳細分類總結。最後，作者對當前實現柔性致動器的跳躍運動麵臨的挑戰和未來發展前景作了闡述。

圖1. 重點舉例說明跳躍致動器的兩種跳躍驅動機製： (A) 基於較大的驅動力：機器人將其腿部的一部分充氣，使身體向預期的跳躍方向傾斜。燃燒後，底部的半球體膨脹出來
，緊貼地麵，將機器人推向空中。（B）能量積累和瞬時釋放：滾動執行器的跳躍機構。在外部刺激下，能量積聚在薄膜的部分重疊部分（A和C部分之間），然後突然釋放
，使致動器薄膜跳躍。

圖2. 代表性水凝膠材料跳躍致動器的設計： (A, B)當dang光guang照zhao射she在zai水shui凝ning膠jiao球qiu體ti上shang時shi，其qi內nei部bu由you於yu光guang熱re效xiao應ying產chan生sheng氣qi泡pao
，並bing使shi內nei部bu體ti積ji膨peng脹zhang，導dao致zhi致zhi動dong器qi撞zhuang擊ji基ji底di並bing產chan生sheng跳tiao躍yue，從cong而er可ke以yi實shi現xian障zhang礙ai物wu的de跳tiao躍yue。

作者簡介

劉遵峰，南開大學化學學院教授

，國家傑出青年科學基金獲得者。研究方向為：仿生智能高分子材料
，包括高強韌人造蜘蛛絲、人工肌肉
、柔性電子
、柔性製冷等。目前共發表SCI論文100篇，總計SCI他人引用13000餘次。其中以第一作者和通訊作者在Science (2篇), Nat. Commun., Adv. Mater. Chem. Soc. Rev等國際學術SCI期刊上發表研究論文60餘篇。其中2015年關於可拉伸導體的研究工作被美國《Discover Magazine》評選為2015年度全球TOP100重大科學發現；2019年關於“扭熱製冷”的工作開創了新型固態柔性製冷新方法
，大幅提高了製冷效率；研發的水凝膠纖維人造蜘蛛絲強度與韌性性能接近天然蜘蛛絲。受邀撰寫多篇綜述，授權中國專利10餘項。在多個國內外學術會議做邀請報告60餘次。

周湘，中國藥科大學副教授
，主要研究方向為小分子和聚合物的合成及其在藥物遞送和智能材料中的應用。目前共發表SCI論文30餘篇

，包括Nat. Commun., Chem. Soc. Rev, Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.,等。

李晶晶，武漢紡織大學講師，2019年畢業於南開大學，主要研究方向為智能驅動材料的研究及應用。目前共發表SCI論文10餘篇，包括Nat. Commun., Adv. Funct. Mater., J. Mater. Chem. A等。

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