准被动动力学弹性执行器

能耗降低86%

通过弹簧蓄能与离合控制，电机始终在最佳效率点工作，无需直接驱动负载。

Ruigang, Chen · Tongchen, Lin · Or, Yizhar · Mingyi, Liu · ORecord 科技单元

IEEE Robotics and Automation Letters 2025

具体参数

能耗降低幅度

{'zh': '86', 'en': '86'} %

QPD-EA 单次运动能耗

{'zh': '21', 'en': '21'} mJ

技术优势

能耗降 86%

电机仅在最优效率点向弹簧充能，由离合器控制能量释放，相同运动任务下能耗从 154 mJ 降至 21 mJ。

任意方向高效

离合器可以控制弹簧储能在正反行程中定向释放，无论负载朝哪个方向运动，电机都无需反转或降效。

峰值效率始终工作

电机不再直接驱动负载，而是始终以最优效率转速为弹簧充能，彻底回避了低效工作区。

应用场景

• 软体机器人：弹簧与离合器模块天然适配柔性关节，可在不增加电机体积的前提下大幅延长续航。
• 航天器执行器：86% 的能耗节省可显著降低航天器太阳能电池面积和热控负担，且真空环境利于弹簧-离合器机构免维护。
• 微执行器：电机通过弹性储能再释放可规避微型电机在低转速下效率陡降的固有问题，提升微型机械手续航。