基于形状记忆合金的变刚度外骨骼设计与建模

作者：丛明; 张佳琦; 刘冬^*; 杜宇

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2021, 49(04): 26-31.

DOI：10.13245/j.hust.210404

• 外骨骼
• 形状记忆合金
• 动态建模
• 变刚度柔性关节
• 开环控制

为减轻变刚度驱动单元质量,缩小其体积,提出一种基于形状记忆合金(SMA)的变刚度主动元,单个变刚度主动元质量约为68.5 g.为精确控制外骨骼刚度,结合SMA本构模型、相变动力学模型、热平衡方程、输出方程,对SMA进行动态建模.为最大化满足人体运动需求,通过并行布置变刚度主动元的方式,结合导轨机构,构建轻质变刚度外骨骼的原理样机.测试结果显示外骨骼变刚度范围为7～20 N/mm,验证了外骨骼功能的有效性.

• 单位
  大连理工大学