仿生变刚度关节

刚度随人臂实时匹配

一种由弹性带与串联弹性执行器并联构成的变刚度机器人关节，可根据人臂表面肌电信号实时调节刚度，实现安全柔顺的人机协作。

张秀丽 · Huang, Liqun · Hao, Niu

Biomimetic Intelligence and Robotics 2023

技术优势

刚度可实时调节

通过调节弹性带的张紧长度，关节刚度可以连续变化，从而适应不同的协作任务。

刚度与人臂匹配

利用人臂表面肌电信号建立肘关节伪刚度模型，并据此实时调整机器人关节刚度，使两者刚度保持一致。

提升协作舒适度

通过人机刚度匹配策略，降低了协作过程中的人机对抗，使操作更加自然舒适。

应用场景

• 协作机器人：协作机器人关节可实时匹配操作者刚度，避免刚性碰撞伤害。
• 人机协作：通过肌电信号感知人臂刚度并调整关节，使协作更柔顺。
• 人形机器人：仿生变刚度关节可用于人形机器人上肢，模拟人类关节的柔顺性。
• 外骨骼：外骨骼关节可依据穿戴者肌电信号实时调刚度，减少人机对抗。