折纸软硬混合收缩驱动器

低压快响应大收缩

采用折纸启发的软硬混合结构，在低真空压力下实现高收缩比和快速响应，优于传统正压驱动器。

刘建彬 · Ma, Guoyu · 马卓 · 左思洋

Smart Materials and Structures 2023

参数信息

扭转角

87 °

收缩率

59 %

收缩响应时间

0.2 s

恢复响应时间

0.42 s

最大爬行速度

34.8 mm s⁻¹

最大负载

1000 g

管径适应范围

55-71 mm

技术优势

低压就能大收缩

折纸软硬混合设计和真空驱动方式，相比传统正压驱动器提高驱动效率，30 kPa即可达到59%收缩率。

响应快还带扭转

30 kPa真空下收缩响应时间仅0.2 s、恢复0.42 s，同时产生87°扭转角，独特运动模式可用于复杂任务。

管道里能爬能扛

模块化驱动器组装成机器人后，可在55-71 mm内径的水平、垂直、弯管和软管中爬行，负载达自重12.5倍。

应用场景

• 软体机器人：提供低压快速收缩和扭转运动，作为模块化驱动单元。
• 管道爬行机器人：直接在水平、垂直和弯管中爬行，适应55-71 mm管径。
• 驱动与执行器：替代传统正压驱动器，用低压真空实现大收缩和扭转。
• 可穿戴设备：轻质柔性结构可贴合人体，提供安全的小型驱动。
• 柔性机械系统：折纸软硬混合设计允许可编程变形，用于柔性机构。