UMArm：无线、模块化、便携式软气动机械臂
机器人学
2025-12-15 v2
摘要
机器人臂是现代工业的必备品，但其适应性仍有限。软体机器人臂，特别是气动式软体臂，具有更好的非结构化环境适应性和人机交互安全性优势。然而，现有气动软臂受限于自由度有限、精度不足、有效载荷能力弱，以及依赖笨重外部压力调节器。本文提出一种新型气动驱动刚-软混合臂，“UMArm”。通过将高力重量比、自调节麦克布恩执行器密集集成于轻量化刚性脊柱结构上，解决了气动软臂的诸多局限。修改后的麦克布恩执行器内置阀门和控制器，消除单个压力管路和外部调节器的需求，显著降低系统重量和复杂度。实现UMArm的全无线操作、高有效载荷、精度控制和方向性可调柔顺性。通过穿戴式辅助臂实验展示其便携性，通过重构为虫式机器人展示其多功能性。本工作表明，像UMArm这样的高自由度、无外部调节器的气动驱动臂系统具有在实际非结构化环境中广阔的应用潜力。
引用
@article{arxiv.2505.11476,
title = {UMArm: Untethered, Modular, Portable, Soft Pneumatic Arm},
author = {Runze Zuo and Dong Heon Han and Richard Li and Saima Jamal and Daniel Bruder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.11476},
year = {2025}
}