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作者：程广贵;刘智敏;季晨;
单位：江苏大学机械工程学院;
摘要：变刚度关节因具有优越的力学性能，在外骨骼和仿人机器人等领域具有巨大应用潜力。针对当前变刚度关节在关节紧凑性和输出能力上的不足，提出一种基于直线电机设计的小尺寸大力矩紧凑型变刚度关节。选择碟簧模块作为柔性元件，提高变刚度关节的紧凑性和模块化能力。分析适用于直线电机的变刚度原理，详述了变刚度机构和变刚度关节的结构，并开展结构强度验证。推导关节输出特性与刚度电机输出值及关节转角的关系，并给出变刚度关节力矩输出模型，通过Adams进行动力学仿真验证，结果验证了所推导模型的正确性。关节输出特性的分析结果表明，基于直线电机与蝶形弹簧设计的变刚度关节具有良好的输出性能。
关键词：变刚度;;直线电机;;碟簧模块;;力矩输出模型
基金资助：国家自然科学基金资助项目（12472097）;; 江苏省前沿技术研发计划资助项目（BF2024047）
