机器人

作者：刘庆运, 胡鹏, 朱庆, 刘涛

关键词：纤维干扰, 变刚度, 颗粒干扰, 软体驱动器

为提高软体驱动器的承载能力、变刚度性能以及稳定性，结合气动网络驱动结构与干扰变刚度结构的优点，设计了一种基于纤维－颗粒干扰法的软体驱动器，研究了其变刚度机理。首先，利用纤维干扰法较好的稳定性和颗粒干扰法较强的变刚度性能，进行纤维－颗粒干扰软体驱动器结构设计；其次，基于赫兹理论和虚功原理，建立纤维－颗粒干扰变刚度模型，从理论上研究其变刚度机理；最后，制作纤维－颗粒干扰软体驱动器试验样机进行刚度试验、变刚度性能对比试验、稳定性试验。刚度试验结果显示，当纤维半径为1.25 mm、颗粒半径为0.3 mm时，纤维－颗粒干扰软体驱动器的最大刚度为0.1825 N/mm；变刚度性能对比试验结果显示，纤维－颗粒干扰结构的变刚度性能比纯纤维干扰结构提高了88.05%、比纯颗粒干扰结构提高了26.73%；稳定性试验结果显示，纤维－颗粒干扰软体驱动器的稳定性较纯颗粒模式提升67.43%；相比较于基于颗粒干扰与纤维干扰的软体驱动器，纤维－颗粒干扰变刚度软体驱动器的刚度、变刚度性能和稳定性都得到了较高的提升。

来源：2025年第2期

《机器人》期刊编辑部

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