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龍圖騰網獲悉華東交通大學申請的專利介電彈性體形狀和多材料軟體機器人拓撲優化方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120337449B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510813062.2，技術領域涉及：G06F30/17；該發明授權介電彈性體形狀和多材料軟體機器人拓撲優化方法是由占金青;張捷欣;劉敏;蔡子鴻;王華;王瑞洲設計研發完成，并于2025-06-18向國家知識產權局提交的專利申請。

本介電彈性體形狀和多材料軟體機器人拓撲優化方法在說明書摘要公布了：本發明提供一種介電彈性體形狀和多材料軟體機器人拓撲優化方法，該方法包括：定義軟體機器人結構設計域、初始化設計變量和邊界條件，采用序列多材料插值模型懲罰剛度矩陣，利用歐姆定律與電壓衰減系數模型，計算介電彈性體的電場強度，利用超彈材料理論模型結合熱力學框架，求解介電彈性體的麥克斯韋應力場，通過構建力學平衡方程，將應力場映射為結構的等效節點載荷求解出結構的位移響應，建立介電彈性體驅動形狀和多材料軟體機器人拓撲優化數學模型；求解目標函數及約束的靈敏度信息，利用Heaviside過濾方法修正靈敏度信息；采用移動漸近算法更新設計變量，當拓撲優化模型滿足收斂條件準則得到最優的本體構型。

本發明授權介電彈性體形狀和多材料軟體機器人拓撲優化方法在權利要求書中公布了：1.一種介電彈性體形狀和多材料軟體機器人拓撲優化方法，其特征在于，包括： 步驟S1：定義所述軟體機器人結構設計域、約束邊界條件、初始電壓值，設置設計變量初始值、輸出端的虛擬彈簧剛度、懲罰系數、電極區域以及非電極區域的電導系數、過濾半徑、材料的彈性模量、泊松比和體積約束； 步驟S2：采用多材料序列差值模型懲罰材料單元的彈性模量，并計算出所述多材料軟體機器人的本體結構的整體剛度矩陣； 步驟S3：利用歐姆定律與電壓衰減系數模型計算出介電彈性體的電場強度，利用超彈材料的理論模型結合熱力學框架求解出所述介電彈性體的麥克斯韋應力場，結合平衡方程，計算結構等效的節點載荷，以求解結構的位移響應； 步驟S4：以最大的所述位移響應為目標函數，以結構體積份數和應變能力為約束，構建所述介電彈性體和所述多材料軟體機器人的拓撲優化模型，其中，所述介電彈性體和所述多材料軟體機器人的拓撲優化模型為： ； 其中，是目標函數，是輸出位移的位置向量，是位移向量，T表示矩陣轉置，為第個單元的彈性模量，為第個單元的單元密度，為整體電荷密度矩陣，為電場強度矩陣，為整體剛度矩陣，表示整體節點力列陣，為全局轉換矩陣，為介電彈性體的麥克斯韋應力矩陣，為體積約束，表示當前的體積份數，表示當前密度，表示許用體積份數，為應變能約束，為當前應變能，為被定義的應變能，表示第個單元的單元密度經過密度過濾后的密度，表示第個單元的單元密度經過Heaviside過濾算法處理后的密度，表示單元數量； 步驟S5：由所述介電彈性體和所述多材料軟體機器人的拓撲優化模型求解目標函數關于所述設計變量的靈敏度和結構體積、應變能約束關于所述設計變量的靈敏度，通過Heaviside過濾方法修正靈敏度信息； 步驟S6：利用移動漸近算法更新所述設計變量，判斷優化算法收斂條件是否滿足： 若不滿足，重新執行步驟S2； 若滿足，拓撲優化過程結束，獲得最優的介電彈性體驅動形狀和多材料軟體機器人本體構型。

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