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A Stiffness Variable Passive Compliance Device with reconfigurable Elastic Inner skeleton and Origami Shell

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2020年第5期33卷 75-87页

作者： Zhuang Zhang Genliang Chen Weicheng Fan Wei Yan Lingyu Kong Hao Wang Shanghai Key Laboratory of Digital Manufacture for Thin‑walled Structures Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Intelligent Robot Research Center Zhejiang LabHangzhou 311100China

Devices with variable stiffness are drawing more and more attention with the growing interests of human-robot interaction,wearable robotics,rehabilitation robotics,*** this paper,the authors report on the design,analysis and experiments of a stiffness variable passive compliant device whose structure is a combination of a reconfigurable elastic inner skeleton and an origami *** main concept of the reconfigurable skeleton is to have two elastic trapezoid four-bar linkages arranged in *** stiffness variation generates from the passive deflection of the elastic limbs and is realized by actively switching the arrangement of the leaf springs and the passive joints in a fast,simple and straightforward *** kinetostatics and the compliance of the device are analyzed based on an efficient approach to the large deflection problem of the elastic links.A prototype is fabricated to conduct experiments for the assessment of the proposed *** results show that the prototype possesses relatively low stiffness under the compliant status and high stiffness under the stiff status with a status switching speed around 80 ms.

关键词： Variable stiffness Passive compliance device reconfigurable skeleton Origami shell

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