模块化可变刚度外骨骼

高透明度交互

基于可重构变刚度执行器与迟滞补偿转矩控制，实现安全、透明的物理人机交互，适应多样化用户需求。

Zhu, Yanghui · 吴青聪 · 陈柏 · 汤奇荣 · 曾洪 · 吴洪涛

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2025

参数信息

实验验证场景

3

技术优势

无传感器转矩估计

利用“虚拟变形”迟滞模型将迟滞分段线性化，在线估计转矩，降低了对计算性能的要求。

适应多种穿戴构型

模块化可重构设计使同一外骨骼能调整为不同构型，满足不同用户的多样化需求。

交互更透明

通过可变刚度执行器与迟滞补偿转矩控制，提升了外骨骼的透明度，在上下楼和室外行走实验中验证。

应用场景

• 外骨骼：为穿戴者提供可调节刚度和精确辅助力矩。
• 康复机器人：在康复训练中实现低阻抗、透明的人机交互。
• 物理人机交互：通过变刚度与转矩控制技术保障交互安全性。
• 可穿戴机器人：可穿戴平台上实现模块化重构以适应不同用户。