Design and Evaluation of a Novel Torque-Controllable Variable Stiffness Actuator With Reconfigurability

可重构性 执行机构 刚度 扭矩 外骨骼 控制理论(社会学) 工程类 计算机科学 结构工程 模拟 控制(管理) 物理 人工智能 电信 热力学
作者
Yanghui Zhu,Qingcong Wu,Chenglin Bai,Xu Dawen,Ziyan Shao
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:27 (1): 292-303 被引量:26
标识
DOI:10.1109/tmech.2021.3063374
摘要

This article presents a novel reconfigurable torque-controllable variable stiffness actuator (RVSA) for knee exoskeleton. The concept of reconfiguring the pulley block is proposed to make the actuator work in different torque and stiffness ranges. The reconfigurability allows the actuator to achieve a variety of passive stiffness behaviors, namely softening, linear, and hardening behaviors. Compared with existing variable stiffness actuators based on the principle of changing the spring preload, an advantage of the RVSA is that the actuator can achieve a wider range of joint stiffness. Moreover, the RVSA model is established to study the stiffness characteristics and the ability of storing energy. The analysis results show that the RVSA can increase the number of pulley blocks to expand the stiffness range and improve the energy storage capacity. This article also introduces a method for estimating and controlling actuator torque without using additional torque sensors. Finally, the stiffness characteristic of the RVSA is tested, and its use in a rehabilitation exoskeleton is tested. Experimental results show that the proposed torque control method is effective, and it also has a good performance in practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鱼咬羊发布了新的文献求助30
3秒前
土豆发布了新的文献求助10
3秒前
12345完成签到 ,获得积分10
6秒前
Yifan2024应助八巷采纳,获得60
8秒前
9秒前
Akim应助爱吃饺子的小仓鼠采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助jiao采纳,获得10
11秒前
zhazd发布了新的文献求助10
11秒前
羽墨完成签到,获得积分10
13秒前
FashionBoy应助windows采纳,获得10
14秒前
15秒前
无聊的月饼完成签到 ,获得积分10
15秒前
631完成签到,获得积分20
18秒前
高强完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
武广敏完成签到,获得积分10
24秒前
oboul发布了新的文献求助10
25秒前
子车茗应助大敌当前采纳,获得30
25秒前
Lyhhh发布了新的文献求助10
28秒前
美丽河马发布了新的文献求助10
28秒前
Mewo完成签到 ,获得积分10
29秒前
Lucas应助千秋梧采纳,获得10
29秒前
典雅君浩完成签到,获得积分10
29秒前
小羊爱吃蓝莓完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
33秒前
34秒前
菜菜发布了新的文献求助10
35秒前
pluto应助大敌当前采纳,获得10
35秒前
bkagyin应助631采纳,获得30
35秒前
Lyhhh完成签到,获得积分10
36秒前
windows发布了新的文献求助10
37秒前
37秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
39秒前
choa完成签到,获得积分10
39秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
39秒前
发条橙发布了新的文献求助10
39秒前
DPleghA发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3352392
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2977572
关于积分的说明 8680222
捐赠科研通 2658516
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1455863
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674139
邀请新用户注册赠送积分活动 664679