本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩 70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。
本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。