综述：仿生压电驱动可展开微型机器人

这篇综述系统探讨了仿生压电驱动可部署微型机器人（BPDMRs）的研究进展，涵盖其压电材料集成结构、仿生工作机制、多功能控制方法及制造技术，并展望了其在工业侦察、环境监测和灾害救援等极端场景的应用潜力。

　　

仿生压电驱动可展开微型机器人的前沿进展

引言

机器人技术作为前沿交叉领域，正通过压电材料（如PZT、PVDF）的逆压电效应推动微型化与柔性化发展。传统压电陶瓷的塑性断裂问题限制了其适应性，而新一代仿生压电驱动可展开微型机器人（BPDMRs）通过集成柔性智能材料（如纳米压电复合材料）和仿生结构（如折纸构型），实现了高精度驱动与复杂环境适配。

自适应结构的工作机制

BPDMRs的仿生结构设计灵感源于自然界，如肌肉状驱动器和昆虫运动模式。其可展开特性使其能在灾难救援中穿越狭缝，或在太空任务中实现高效收纳。例如，基于折纸结构的机器人可通过压电信号控制展开形态，模仿生物行为（如尺蠖运动）实现多模态运动。

压电驱动信号与材料优化

驱动信号（锯齿波、谐波、方波）直接影响运动精度。PZT在单电信号下表现优异，而PVDF仍需提升稳定性。未来研究方向包括开发纳米压电材料（如BaTiO₃/聚合物复合材料）以改善能量转换效率（当前仅30%-50%），并通过微结构设计减少应力集中。

制造技术

微纳加工技术（光刻、3D打印）是BPDMRs的核心。主流工艺分为两类：一是多步骤集成（如薄膜沉积+蚀刻），二是新兴的增材制造（如直写打印）。后者可快速成型复杂结构，但分辨率需进一步提升至亚微米级。

应用场景

BPDMRs在医疗领域（靶向给药、微创手术器械）、环境监测（污染传感器阵列）及太空探索（折叠式探测器）中潜力巨大。例如，搭载PVDF的微型机器人可实时监测生物电信号，而PZT驱动的机械臂能完成细胞级操作。

挑战与展望

当前瓶颈包括极端环境适应性（如高温、辐射）和多功能集成控制系统的开发。未来需结合AI算法优化动态响应，并探索仿生-压电混合驱动范式，以实现在地震废墟或深海等场景的规模化应用。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非原文信息。）