双向刚度软体执行器

弯曲横向刚度可调

结合气腱驱动与仿骨结构，实现对弯曲和横向刚度的独立调控，兼顾柔顺性与侧向稳定性。

Jianfeng, Lin · 李淼 · 肖晓晖 · 郭朝 · ORecord 科技单元

Soft Robotics 2024

具体参数

弯曲刚度

{'zh': '0.7', 'en': '0.7'} N/mm

弯曲刚度放大倍数

{'zh': '3', 'en': '3'}

横向刚度

{'zh': '0.46', 'en': '0.46'} N/mm

横向刚度提高倍数

{'zh': '3.9', 'en': '3.9'}

横向刚度解耦调节范围

{'zh': '1.3', 'en': '1.3'}

末端位置误差

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} mm

技术优势

侧向刚度独立可调

通过拉动仿指骨肌腱结构，可将横向刚度从0.35 N/mm调至0.46 N/mm，实现解耦控制。

侧向刚性提升近4倍

相较于无BLS的执行器，横向刚度提高约3.9倍，显著提升抓取稳定性。

弯曲刚度3倍可调

在45°弯曲角下，弯曲刚度可调达约0.7 N/mm，放大倍数约3倍，适应不同负载。

末端定位精准

不同拉力下执行器末端位置误差最大仅约1.5 mm，表明刚性结构对弯曲运动影响小。

应用场景

• 软体抓取：变刚度设计使抓取适应多尺度、多重量物体，提升稳定性。
• 柔性机器人：弯曲-侧向解耦刚度控制使柔性机器人兼具顺从性和精准负载能力。
• 仿生机械手：指骨仿生结构实现类似人手的侧向支撑，抓握更鲁棒。