机械工程学报

作者：李特, 崔博尧, 刘海波, 李峪锌, 张国庆, 曾繁练, 王永青

单位：大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室 大连 116024

关键词：软体机器人,变刚度,磁流变效应,气动驱动；

基金：国家自然科学基金(51805071)、中央高校基本科研业务费专项资金(DUT22GF301)和大连市青年科技之星(2019RQ026)资助项目。

软体机器人友好的人机交互特性使其在柔性抓取、生物医疗等领域有着广泛的应用前景。针对软体机器人"柔有余而刚不足"的缺陷,提出了一种具有快速、可逆变刚度能力的磁气混合驱动软体致动器。基于磁流变效应,设计了以磁流变弹性体材料作为基体的单自由度纤维增强型磁气混合软体致动器,并给出了软体致动器的浇注制造工艺。构建了磁-力耦合模型,分析磁流变弹性体中的刚度影响关系。基于自主开发的刚度测试平台,试验结果表明:设计开发的软体致动器可以在气压和磁场作用下实现可变刚度混合驱动,通过增加磁场强度可以明显提升软体致动器的刚度,最高可提高约40%。软体致动器末端位置控制实验结果表明:通过磁场激励作用,可将软体致动器携带负载的位姿保持能力提高1.4倍,具有动载荷下的位置保持驱动能力,调节响应时间小于1.5 s。

来源：2023年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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