Micromachines · 2025
Design, Modeling, and Testing-A Compact Variable-Stiffness Actuator for Knee Joint Dimensions.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Si Guoning, Guo Zilong, Zhang Zhuo
Аннотация
Stroke rehabilitation exoskeletons require joint mechanisms capable of replicating physiological stiffness modulation to adapt to varying gait phases. This paper presents a novel compact variable-stiffness mechanism (VSM) for knee exoskeletons, based on a simplified three-bar linkage topology. The proposed design achieves a pre-configurable quasi-stiffness range of 0.15-2.0 NM/deg. Static characterization under a 2 kg load demonstrated up to 23.0 N of collision force attenuation in softening regimes (λ < 2.3) through passive viscoelastic dissipation, whereas hardening behavior (λ ≥ 2.3) preserved precise torque-angle characteristics scalable to physiological loading. A parametric analysis showed an 89% correlation between the theoretical and scaled experimental stiffness profiles for values from 0.5 to 2.5. The proposed architecture enables decoupled optimization of impact safety and positional precision, offering a clinically adaptable solution for hemiparetic gait assistance.