机器人变刚度执行器设计及其应用研究进展
许亚鹏1
张洲1
王才东1
王良文1
王守放2
1.郑州轻工业大学 机电工程学院,郑州 4500022.广东华中科技大学工业技术研究院,东莞 523808
摘要：[意义]人机交互、特种作业等应用需求迫切,对机器人关节的柔顺性和动态适应性提出更高要求.变刚度执行器是机器人柔顺关节的核心技术,已成为研究热点.为梳理变刚度执行器的设计、控制、应用及发展趋势,把握核心脉络,对相关成果进行全面综述.[分析]首先,搜集近十年国内外相关文献,对变刚度执行器的研究热度和深度进行统计分析,得出目前的宏观研究历程;其次,对变刚度执行器的调刚原理、传动机构设计、控制策略进行分类,结合理论模型,探讨了各种变刚度理论和方法的优势与局限性,分析了其调刚速度、带宽、能耗以及执行器的负载能力、响应带宽等在不同方案上的特点;再次,结合具体案例,探讨了变刚度执行器在类人机器人、外骨骼机器人、工业机器人末端和特种机器人等领域的应用情况;最后,展望了变刚度执行器在机器人领域的发展方向和技术挑战,探讨了潜在的技术突破和应用前景.随着研究的不断深入,变刚度执行器有望在多学科融合下,助力机器人朝着高效、智能、协作化的方向发展.
关键词：变刚度执行器柔顺关节仿生关节变刚度原理
分类号：TH112(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：国家自然科学基金(52075500)河南省科技攻关项目(252102221059)河南省科技攻关项目(242102221054)广东省基础与应用基础研究基金项目(2025A1515011067)
论文发表日期：2026-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：19( 1-19 )
英文信息