柔性纤维干扰结构

刚度9倍可调

通过控制纤维重叠长度实现刚度连续调节，在高刚度状态下仍保持拉伸性，适用于可穿戴机器人。

Ma, Junlin · 陈殿生 · Liu, Zhe · Jialing, Li · Zihan, Zeng · Yingxitong, Yin · Zhang, Xianglin · Chen, Shu · Yaohui, Zhu · Zhihan, Fu · Jiang, Yongkang

Smart Materials and Structures 2024

参数信息

刚度增强倍数

9 ×

最大拉伸刚度

4.1 N mm⁻¹

技术优势

高刚度下仍可拉伸

结构通过纤维重叠长度变化实现刚度调节，不依赖刚性元件挤压，因此在高刚度状态下仍能保持拉伸性，避免了传统干扰结构的柔顺性损失。

刚度连续可调

通过控制纤维重叠长度可以实现刚度的连续变化，为可穿戴机器人提供平滑的阻抗力调节，避免离散档位切换。

刚度提升9倍

在真空压力控制下，结构刚度可提升9倍，最大拉伸刚度达到4.1 N/mm，显著增强了承载能力。

应用场景

• 外骨骼：为外骨骼提供可调支撑刚度，帮助人体在长期劳动中保持姿势。
• 先进机器人：赋予机器人刚度连续调节能力，适应不同交互任务需求。
• 软体机器人：解决软体机器人承载能力不足问题，同时保持柔顺性。
• 可穿戴医疗：用于手指/肘部康复，提供可控阻抗力，辅助患者训练。
• 人形机器人：为人形机器人关节提供可变刚度，实现安全柔顺交互。