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手部外骨骼系统MRHE
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5W功耗实现1046N输出力?中国科大等多校联合研发“超级手部外骨骼”登顶IEEE TRO!
机器人大讲堂· 2025-08-22 12:27
技术突破 - 研发基于磁流变执行器的手部外骨骼系统MRHE,显著提升抓握耐力与抓握力,无需外部动力源[3] - 磁流变执行器在5W功耗下实现最高1046N输出力,力-功率比提升一个数量级,同等输出力能耗降低97.7%[5] - 系统整手最大助力达788N,结合飞轮结构使穿戴者瞬时抓握力提高41.8%[5] 性能优势 - 执行器保持力超出已有最优设计4.55倍,力功率比最高达209.2N/W,比其他执行器提高7.95倍[12] - 实际抓握测试显示平均握力增加85.8N(提升41.8%),且无需外部能量消耗[22] - 在提拉重物实验中握力损失平均减少71.7%,悬挂挑战耐力时间增加一倍[25] 应用效果 - 地震救援场景中肌肉收缩降低52%,搬运时间增加110%,代谢率显著降低[27][28] - 适用于高强度作业环境如工业生产、救援任务,提升持续作业能力[6][30] - 水平爬梯、垂直爬梯和攀岩等场景中展现出良好适用性[28] 设计创新 - 采用磁流变轴承与滚珠丝杆结构的被动致动器,利用人体自身能量驱动与储能[3][19] - 线圈设计优化磁场利用率,磁流变脂颗粒质量分数40%时实现性能最优平衡[11] - 外骨骼采用铝粉烧结成型,连杆使用7075铝合金保证高力传输强度[16]