康复机器人PVDF柔性关节设计与驱动特性研究

针对康复机器人本体柔顺性差的问题，提出了一种新型的聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride,PVDF）凝胶基人工肌肉，将其作为康复机器人柔性关节致动器，期望实现类人动作。介绍了PVDF凝胶制备和电致变形机制，并由此设计了具备收缩和伸张功能的单体肌肉，进而将多个单体肌肉上下串联，组合构成层级人工肌肉；基于康复机器人柔性关节3层级人工肌肉，辨识其驱动数学模型，并进行了仿真与实验。结果表明，该人工肌肉能够有效地实现位置控制，具备电致收缩和扩张能力，作为致动器应用于柔性关节是可行的。