磁驱动双稳态4R机构

数十毫秒切换

利用嵌入永磁体塑造磁势能景观实现双稳态,无需弹性材料,性能随时间稳定且可调,支持快速状态切换。

Xu, Li · Wei, Wang · Zhendong, Fang · Peng, Yan · 黄海林 · 李兵

International Journal of Mechanical Sciences 2026

参数信息

循环寿命
1000 cycles
拦截响应时间
10 ms
目标速度
2 m/s

技术优势

无需连续供能

双稳态意味着在任一稳态下均不需能量输入来保持状态,抓手可长时间稳定夹持物体而无能耗。

切换极快

状态切换仅需数十毫秒,可实现高速抓取与快速展开;被动拦截模式下,抓手可在10 ms内捕获以2 m/s运动的球。

性能长期稳定

无弹性材料疲劳问题,1000次循环后双稳态性能依旧可靠,优于传统弹性双稳态机构的退化特性。

特性易调

仅需调整嵌入磁体的强度即可改变双稳态特性,无需重新设计几何构型。

应用场景