超材料骨架混合软体驱动器

刚度可调

通过超材料启发的骨架，软体驱动器的力学性能可编程调节，兼顾柔顺性与承载能力。

张建华 · Hui, Wang · Hao, Yufei · Weijian, Ni · Peng, Zhou

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2025

技术优势

力-位移线性化

超材料骨架将纤维增强驱动器原有的非线性力-位移关系转变为线性，简化了建模与控制。

刚度可编程

通过调整骨架厚度即可按需调节轴向与侧向刚度，使单一驱动器适应不同负载要求。

提升承载能力

骨架同时增强了驱动器的轴向与侧向刚度，使其在保持柔顺性的同时具备更高的承载能力。

线性范围可调

力-压力特性的线性范围可通过骨架设计进行调节，为驱动控制提供更大的设计自由度。

应用场景

• 软体机械臂：为软体机械臂提供可调刚度，兼顾柔顺运动与负载能力。
• 自适应夹持器：使夹持器能根据物体形状和重量调节刚度，实现稳定自适应抓取。
• 可穿戴辅助设备：在保证穿戴舒适性的同时提供必要支撑力，并可按需调节辅助刚度。
• 工业柔性末端执行器：在自动化产线中实现柔顺接触与可调夹持力，适应不同工件的操作需求。