仿生人工肌腱

力传感与调节一体

这款人工肌腱灵感来自高尔基腱器官，兼具高线性度、低滞后和可调灵敏度，通过闭环力控实现人工肌肉驱动的外骨骼自适应调节，显著改善卒中患者步行表现。

Wang, Haoyu · Yujie, Su · Shuk Fan, Tong · Xiaolu, Li · Shi, Xiangqian · Song, Xian · Xia, Xin · Yiu Man, Yip · Li, Zheng · 訾云龙 · Tong, Kai Yu Raymond

Science Advances 2026

技术优势

力控闭环打通

在无需外部力传感器的情况下，外骨骼肌腱实时感知张力并按设定力值闭环调节人工肌肉预紧，让穿戴者获得一致的辅助力。

预紧力可调

同一驱动输入下，改变预紧即可获得不同辅助力，无需更换肌肉或控制器，让力输出按需求灵活切换。

信号线性低滞后

摩擦电信号与受力成线性关系且滞后极小，力值读取无需复杂补偿算法，控制更直接可靠。

应用场景

• 可穿戴康复机器人：让卒中患者在日常穿戴中自动获得稳定辅助力，改善步态。
• 外骨骼力控：肌腱自带力传感与调节，无需额外传感器即可精确控力。
• 人工肌肉驱动：作为人工肌肉的腱性连接，实时感知并调整输出力。
• 神经康复：闭环力控让患者重新获得稳定步行，助力神经功能恢复。
• 电子皮肤力反馈：摩擦电传感机制可贴附于皮肤，提供柔性力反馈接口。