超长可拉伸软执行器

伸长率可调至257%

通过调节波纹编织套管褶皱初始角即可改变最大伸长率，为软体机器人提供可变的超长驱动行程。

Wang, Wenbiao · Zhu, Yunfei · Cai, Shibo · 鲍官军

Chinese Journal of Mechanical Engineering (English Edition) 2023

参数信息

最大伸长率

257 %

有效伸长率范围

0–257 %

压力-伸长率模型平均误差

5 %

压力-力模型平均误差

2.5 %

技术优势

伸长范围可变

通过调节波纹编织套管褶皱初始角即可改变最大伸长率，无需更换硅胶管或编织套管。

模型可预测

建立了压力-伸长率和压力-力模型，平均误差分别仅 5% 和 2.5%，可用于不同工况下的优化设计。

已验证多种应用

基于 US²A 设计了气动康复手套、软臂机器人和刚柔耦合连续机器人，验证了其作为软驱动部件的可行性。

应用场景

• 软体机器人：作为气动肌肉提供超长且可调的驱动行程。
• 康复手套：驱动手指康复训练，伸长量可根据患者需求调节。
• 软臂机器人：实现大幅度的柔性弯曲和伸展运动。
• 刚柔耦合连续机器人：作为柔性变形段与刚性结构配合实现连续运动。
• 软体驱动部件：作为通用软驱动元件替代传统气动肌肉。