X型张拉整体机械臂

模块化可调刚度

用二维X型张拉整体模块串接而成，关节可刚性锁定以调节三维构型，兼具高变形能力与抗冲击性。

Xiao-Hui, Yue · Yin, Xu · Zi-Yan, Sun · Long-Yue, Liu · Yantao, Wang · 徐光魁 · Changyong, Cao · 张立元

Composite Structures 2024

技术优势

变形能力更强

模块由两组三角杆件和三条弹性绳组成，弹性绳允许杆件相对运动，使机械臂能够灵活变形以适应不同任务。

抗冲击能力强

张拉整体结构的弹性特性能够吸收和耗散冲击能量，保护机械臂免受损伤。

刚度与曲率可调

关节可刚性锁定，通过调节模块间角度来改变整体构型，从而按需调节刚度和曲率。

可扩展性强

机械臂由相同的模块串联而成，可以通过增加模块数量来延长臂长或改变形态，适应不同任务。

应用场景

• 柔性机械臂：利用张拉整体的柔顺性实现安全灵活的操作，适用于康复或辅助场景。
• 轻量化结构：杆件与弹性绳组合减轻自重，适合对重量敏感的移动平台或无人机。
• 人机协作机械臂：柔性结构可吸收碰撞能量，降低对人造成伤害的风险，适合人机协作。
• 空间可展开结构：模块化设计便于折叠收纳与展开，可应用于空间可展开臂或天线。