Jammkle：纤维阻塞 3D 打印多材料肌腱及其在机器人踝关节中的应用

纤维阻塞是一种相对较新且研究尚不充分的软体机器人机构，此前在刚度可调的机械臂和手指中已取得成功应用。然而，迄今为止，研究人员尚未充分利用当代制造技术（包括多材料 3D 打印）在创建纤维阻塞结构时所提供的自由度。在本研究中，我们提出了一种新颖的、模块化的、多材料 3D 打印纤维阻塞肌腱单元，用于刚度可调的柔顺机器人踝关节，即 Jammkle。我们描述了 Jammkle 的设计与制造，并突出了其与现代文献中的实例相比的优势。我们建立了该肌腱单元的多物理场模型，其与实验数据吻合良好。最后，我们通过将多个肌腱单元集成到机器人踝关节中并进行了广泛的测试与表征，展示了其实际应用。我们表明，Jammkle 在柔顺性、阻尼和防滑方面优于同类腿部结构。