双向变刚度软执行器

刚度放大三倍

软-硬混合结构同时实现弯曲刚度可调和高达4.2倍的横向刚度增强，二者解耦控制，无需牺牲弯曲柔顺性。

Jianfeng, Lin · Ruikang, Xiao · 郭朝

2023

参数信息

弯曲刚度可调范围

0.23 - 0.70 N/mm

弯曲刚度放大倍数

3 ×

横向刚度提升倍数（有/无BLS）

4.2 ×

横向刚度解耦调节范围

1.2 - 2.1 ×

末端点距离误差

1.5 mm

技术优势

横向刚度提升4.2倍

加入仿骨结构后，横向刚度提高至无该结构时的4.2倍，增强了对横向载荷的抵抗能力。

刚度解耦可调

横向刚度可在1.2至2.1倍范围内调节，且与弯曲刚度调节解耦，便于独立控制。

弯曲变形影响可忽略

仿骨结构对弯曲变形影响很小，末端点距离误差小于1.5 mm，保证了弯曲柔顺性。

应用场景

• 软体机械手：用于软体机械手执行水平搬运与抓取任务，提高夹持稳定性。
• 变刚度软执行器：提供宽范围弯曲刚度与高横向刚度，并实现解耦调节。
• 机器人交互：通过变刚度提高与环境交互的效率和稳定性。
• 仿生手指设计：借鉴手指解剖结构设计软-硬混合机构，实现双向刚度调节。