纤维增强软肢体

多模式柔性操作

以章鱼臂肌肉纤维为灵感，通过纤维增强驱动器实现伸长、膨胀、弯曲和扭转等多模式运动，可组装成适应复杂任务的超量机器人肢体。

徐家骏 · Tianyi, Zhang · Kaizhen, Huang · Mengcheng, Zhao · 侯绪研 · Youfu, Li

Journal of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Applications 2024

技术优势

运动模式更多样

纤维增强驱动器能实现伸长、膨胀、弯曲和扭转，可组装完成复杂运动轨迹。

结构更柔顺安全

相比刚硬沉重的现有方案，软体结构更顺应，降低对操作者的安全威胁。

设计有模型指导

建立了纤维增强驱动器的解析模型，揭示变形与几何参数和气压的关系，并经过有限元验证。

轨迹载荷可优化

提出轨迹和载荷优化算法，能根据要求的运动轨迹和载荷能力优化设计肢体和控制策略。

应用场景

• 可穿戴机器人：作为额外肢体戴在人体上，辅助日常活动而无需占用双手。
• 软体机器人：利用软驱动器实现多模式变形，适应与人和环境的安全交互。
• 人机协作：软体结构降低碰撞风险，让人机近距离协作更安全。
• 工业辅助操作：作为辅助臂完成工业制造中的复杂操作，提升工人作业能力。