機(jī)器人柔性關(guān)節(jié)的作用：自由度，防撞擊、防振動(dòng)等保護(hù)作用

結(jié)構(gòu)性仿生機(jī)器人系統(tǒng)，如機(jī)械臂(robotic arm)、機(jī)械手(robotic hand)以 及機(jī)械腿(robotic leg),一般都具有人工關(guān)節(jié)(artificial joint)。通過(guò)人工關(guān)節(jié)， 機(jī)器人的骨骼(連桿)被聯(lián)系在一起。這種連接的意義在于，機(jī)器人的肢體通過(guò) 人工關(guān)節(jié)可獲得期望的自由度。

柔性關(guān)節(jié)(flexible joint)是柔性機(jī)器人的部件或組成部分。柔性關(guān)節(jié)將使 機(jī)器人獲得更高的自由度。同時(shí)，柔性關(guān)節(jié)因其吸能作用，對(duì)于機(jī)器人系統(tǒng)，特 別是移動(dòng)式機(jī)器人系統(tǒng)，具有防撞擊、防振動(dòng)等保護(hù)作用。

2000年，Soviknes 和 Sætveit 在提交給美國(guó)專利局的專利申請(qǐng)報(bào)告中，公開(kāi) 了一種柔性雪板機(jī)器人的設(shè)計(jì)[圖2.2(a)]2]。

柔性雪板機(jī)器人的軀干通過(guò)肘關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)與肢體連接在一起[圖2.2 (b)] 。 為了模擬人體的柔性限制(flexible limitation),Soviknes 和 Sætveit 設(shè) 計(jì) 了柔性的肘關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，其中，彈性材料(elastic material)被用作人工肌肉 (artificial muscle)。人工肌肉通過(guò)肘關(guān)節(jié)將前臂與上臂連接在一起，通過(guò)膝關(guān) 節(jié)將下肢與上肢連接在一起。

柔性雪板機(jī)器人的柔性肘關(guān)節(jié)和柔性膝關(guān)節(jié)可自動(dòng)地產(chǎn)生回彈力，從而使 其自動(dòng)地預(yù)先調(diào)整沖雪(snow-boarding) 姿態(tài)。