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标题:柔性可穿戴机器人的刚度定位

摘要：软体机器人固有的顺应性使得它们在物体操作、外科手术、触觉和可穿戴设备等许多应用中都是安全的。因此，刚度调制是软机器人设计的一个重要组成部分，以便这些应用可以在需要时实现顺应反转并提供更多的刚度，通常是在需要力传输时。然而，目前的可变刚度机构仍然难以提供足够快的刚度变化，以避免影响机器人动力学，或与电子元件接口以实现电子控制。在本文中，磁流变液（MRF）、支架结构和电子控制磁场的产生被澳门威尼斯人注册网站研究作为一种手段，使柔性机器人系统内的硬化。磁感应加强首先探索使用永磁网和脚手架材料沉浸在磁流变液中，以发现加强范围和如何这些可能被放大。然后结合电永磁体（epm）在负重任务中电子诱导瞬时硬化效应。然后将这种可变硬化机构应用于针对手部康复的可穿戴软机器人手套。通过利用epm产生的快速刚度变化和磁力，该手套旨在恢复手指的几种运动。本文还介绍了另一种干扰技术，该技术通过干扰具有固有磁性的柔性薄金属片堆叠而产生瞬时可逆的强化。利用epm提供干扰所需的磁场，开发了可穿戴式触觉反馈应用程序和小型街机游戏，分别演示了该技术的准静态和动态特性。由于需要开发可变强化技术来解决当前软机器人技术的缺点，本文的澳门威尼斯人注册网站研究旨在为未来的可穿戴和软机器人系统提供替代的力传输设计选择。这样，开发的磁强化策略可以在需要遵从性反转以显示可移植性、可调性和快速响应时间的应用程序中实现。

委员会：顾问Tommaso Ranzani教授，ME/MSE/BME；段传华教授，ME/MSE；物理治疗系Theresa D. Ellis教授；道格拉斯·霍姆斯教授，ME/MSE；希拉·罗素教授，ME/MSE