真空驱动折纸连续体机器人

高定位精度抗负载

采用自感知折纸连杆与真空驱动，在保持柔顺多模式运动的同时实现高定位精度和承载能力。

Fan, Weicheng · Jiaqi, Wang · Zhang, Zhuang · 陈根良 · 王皓

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2023

参数信息

承载能力

2 kg

运动模式

3

连杆数量

3

技术优势

负载下仍精准

通过折纸连杆的自感知和闭环反馈控制，即使在2 kg负载下也能保持高定位精度。

多模式运动

通过三个独立驱动的连杆协调，实现收缩/伸长、全向弯曲和圆周摆动。

自感知长度

利用Kresling折纸图案的收缩-扭转耦合特性，通过记录扭转角度即可确定连杆长度。

一次成型制造

采用软硬混合3D打印方法，折纸连杆可一次性构建，简化了制造流程。

应用场景

• 软体机器人：软体机器人研究者可将其作为高精度、高负载的柔顺操作平台，用于人机交互和精细操作。
• 先进机器人：先进机器人领域可借鉴其软硬混合设计与自感知方法，提升机器人在非结构化环境中的适应能力。
• 医疗机器人：医疗机器人可用其柔顺性和精确控制，在微创手术或康复辅助中安全接触人体组织。
• 机械工程：机械工程领域可应用其折纸结构和3D打印工艺，开发新型柔顺机构与驱动模块。
• 仿生机器人：仿生机器人研究者可借鉴折纸的收缩-扭转机制，实现类似生物体的多自由度运动。