由织物气动人工肌肉驱动的软体腕部外衣

近年来，基于软体执行器的外衣因具有高强重比、固有安全性和低成本而受到关注。我们提出了一种由织物气动人工肌肉驱动的新型腕部外衣，其可穿戴部件轻量（160 g），并能使手腕进行屈曲/伸展和尺偏/桡偏运动。我们推导了表征该外衣所施加扭矩的模型，并展示了利用该模型为示例用户选择最优设计的过程。我们通过测量外衣在完整手腕屈曲/伸展范围内的扭矩来评估模型的准确性。我们显示了考虑安装点位移的重要性，因为与其他模型相比，这有助于实现最小的平均绝对误差（0.283 Nm）。此外，我们展示了在被动人体手腕上由外衣驱动的关节活动度测量。最后，我们演示了该设备控制被动人体手腕沿一自由度和两自由度轨迹移动到期望朝向。评估结果表明，与其他气动驱动腕部外衣相比，所呈现的外衣轻量且有力（峰值扭矩 3.3 Nm），但活动范围有限。