二阶螺旋卷绕人工肌肉

收缩88%负载9倍

通过多级螺旋结构在同一根纤维中实现大行程与高负载的兼顾，并可编程实现伸缩与区域化驱动。

Feihu, Song · Jiaqiao, Liang · Yuanwu, Feng · Ziyao, Zhang · Wang, Pengyu · 王晓杰 · Zhou, Yitong

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

收缩行程

88.1 %

伸长行程

860.7 %

负载（50%收缩时）

3.6 MPa

技术优势

行程与负载兼得

多级螺旋结构在保持大初始螺距的同时稳定，使肌肉在50%收缩时能产生显著更高的负载。

一根纤维多功能

区域化加捻方法可在单根纤维内空间编码不同层级和手性，实现局部驱动和多种运动模式。

支持复杂机器人

单根肌肉即可编码屈肌和伸肌功能，并演示了蠕虫机器人和仿生手指等应用。

应用场景

• 软体机器人执行器：作为软体机器人驱动器，单根纤维可提供多种动作模式。
• 仿生机器人：用于仿生机器人，如蠕虫、手指等，模仿自然运动。
• 机械臂驱动：单根肌肉同时编码屈肌和伸肌，简化机械臂驱动。
• 可穿戴设备驱动：可编程和局部驱动特性适合可穿戴设备的柔性驱动。