仿生鱼骨结构软机器人致动器外壳

这款仿生结构外壳主要适配柔性穿戴式软机器人的执行端，常见应用场景集中在康复辅具、柔性抓取机械手、人机交互触觉反馈设备领域，作为软质执行机构的外部支撑与限位载体，解决纯软体执行器形变无约束、输出力方向发散的问题。从结构设计逻辑来看，整体采用中心脊骨串联双侧分层鳍片的构型，灵感来源于鱼骨的生物力学特性，中心纵向脊骨作为主要承力载体，沿轴向等距排布的双侧弧形鳍片形成分段式限位框架，每段鳍片之间预留均匀的形变间隙，当内部软质驱动腔充压产生弯曲形变时，相邻鳍片不会发生刚性干涉，同时能将软体驱动器的无序膨胀约束为沿预设方向的有序弯曲，避免软质腔体受压后出现径向鼓包导致的力损耗。外壳整体为长筒状半开放构型，下端设置环形笼式限位端，上端预留安装挂孔与定位槽，可直接与软机器人的基座端快速对接，安装边界适配直径范围覆盖常规穿戴式手指康复机器人、柔性夹爪的执行端尺寸，中心脊骨的厚度经过力学校核，既保证轴向的支撑刚度，又不会额外增加弯曲动作的阻力。双侧鳍片的边缘做了圆弧过渡处理，避免穿戴或接触工件时出现剐蹭，每片鳍片上预留的小孔可用于绑定内部软质驱动囊，或者粘贴柔性传感元件，方便集成力反馈、位置检测功能。不同于传统刚性机器人的金属外壳，这款结构在保证支撑限位作用的同时，能跟随软体驱动器完成大角度弯曲、扭转动作，分段式的间隙设计让弯曲曲率可以沿轴向均匀分布，不会出现局部应力集中导致的结构断裂，半开放的筒状结构既可以包裹住内部的软执行机构，起到防尘、防外力剐蹭的保护作用，又不会完全封闭腔体，方便内部驱动管路、传感线路的排布与后期维护。在实际装配过程中，该外壳不需要额外加装铰接轴、扭簧等活动连接件，依靠自身分段结构的间隙即可实现随动弯曲，整体装配流程简单，零件数量少，能有效降低软机器人执行端的装配复杂度与整体重量，适配需要轻量化设计的穿戴式康复设备、便携柔性操作手的使用需求。