运动解耦可变刚度关节

刚度可调范围宽

气动刚柔混合结构，可实现两个正交平面内的独立运动，并具备实时、双向刚度调节能力。

Wang, Wenbiao · Jiahao, Shi · Ke, Wu · 陈锐 · Yuan, Zean · Cai, Shibo · 鲍官军

Chinese Journal of Mechanical Engineering (English Edition) 2025

参数信息

刚度调节范围

[1.2, 49.9] N·m/rad

技术优势

运动解耦

该关节通过新型肌肉安装配置，在两个正交平面内实现独立运动，使得各方向的控制互不干扰。

刚度实时可调

嵌入的变刚度模块可以在两个垂直方向上提供多尺度的实时独立刚度调节，使关节适应不同任务需求。

安全交互

刚柔混合结构兼顾了软体连续体机器人的安全性和传统刚性串联机器人的精确控制，适合人机交互场景。

应用场景

• 连续体机器人：提供可调刚度与解耦运动，提升连续体臂的精准操控能力。
• 软体机器人：在保持软体安全性的同时引入可调刚度，拓宽软体机器人应用范围。
• 柔性关节：作为模块化关节，可直接用于构建具有变刚度能力的柔性机构。