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龍圖騰網獲悉上海大學申請的專利一種變剛度滾動關節柔性臂及其變剛度方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116277140B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310170542.2，技術領域涉及：B25J18/00；該發明授權一種變剛度滾動關節柔性臂及其變剛度方法是由李龍;郝晴;汪田鴻;金滔;張泉;田應仲設計研發完成，并于2023-02-27向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種變剛度滾動關節柔性臂及其變剛度方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種變剛度滾動關節柔性臂及其變剛度方法，其中變剛度滾動關節柔性臂包括柔性臂骨架、剛度增強機構、定位裝置、驅動平臺及驅動線纜；柔性臂骨架為中空結構，剛度增強機構穿過柔性臂骨架，剛度增強機構與柔性臂骨架組合構成變剛度柔性臂；柔性臂骨架固定于定位裝置上，多根驅動線纜依次穿過柔性臂骨架及定位裝置連接到驅動平臺上；驅動平臺用于控制驅動線纜運動從而帶動變剛度滾動關節柔性臂運動。本發明在不改變柔性臂本身姿態的情況下實現關節剛度的可調性，并給出了其變剛度方法，建立了剛度模型，實現柔性臂剛度可調的控制，有效增加滾動關節柔性臂的剛度效果。

本發明授權一種變剛度滾動關節柔性臂及其變剛度方法在權利要求書中公布了：1.一種變剛度滾動關節柔性臂的變剛度方法，其特征在于，變剛度滾動關節柔性臂包括柔性臂骨架（1）、剛度增強機構（2）、定位裝置（3）、驅動平臺（4）及驅動線纜（7）； 所述柔性臂骨架（1）為中空結構，所述剛度增強機構（2）穿過所述柔性臂骨架（1），剛度增強機構（2）與柔性臂骨架（1）組合構成變剛度柔性臂； 所述柔性臂骨架（1）固定于所述定位裝置（3）上，多根驅動線纜（7）依次穿過柔性臂骨架（1）及定位裝置（3）連接到所述驅動平臺（4）上； 所述驅動平臺（4）用于控制驅動線纜（7）運動從而帶動變剛度滾動關節柔性臂運動； 方法包括以下步驟： S1、絲桿步進電機輸出動力并拉動驅動線纜，記施加在驅動線纜上的初始張力為； S2、通過氣源向硅膠管內部充氣，實現變剛度滾動關節柔性臂的剛度變化； S3、構建柔性臂骨架的數學模型； S4、基于空氣彈簧假設，建立硅膠管的剛度模型； S5、建立剛度增強機構的剛度模型； S6、基于所述柔性臂骨架的數學模型、硅膠管的剛度模型及剛度增強機構的剛度模型，建立變剛度滾動關節柔性臂的剛度模型，得到變剛度滾動關節柔性臂系統的剛度； 其中，步驟S2包括如下過程： S21、當未向硅膠管內部充氣時，使柔性臂的剛度處于原有狀態，此時稱柔性臂剛度調節處于狀態一，為硅膠管內充氣氣壓，； S22、當開始向硅膠管內部充氣，且硅膠管尚未與柔性臂骨架中空內壁接觸時，此時稱柔性臂剛度調節處于狀態二，記壁厚為，為硅膠管剛接觸內壁時的管內氣壓，； S23、當向硅膠管內部充氣的氣壓使得硅膠管與柔性臂骨架中空內壁接觸時，所述硅膠管在所述柔性臂骨架缺口的部分產生微小突出，此時稱柔性臂剛度調節處于狀態三，記壁厚為，； 所述硅膠管的剛度模型包括垂向剛度模型，垂向剛度模型的表達式為： , 式中為大氣壓，為硅膠管內部所通氣壓大小，為有效承載面積，為氣壓為時的硅膠管內部體積； 當所述柔性臂剛度調節處于狀態二，相關參數具體表達式為： 式中為狀態二硅膠管的外徑，為狀態二硅膠管的內徑，為狀態二硅膠管的壁厚，為硅膠管的有效長度； 當所述柔性臂剛度調節處于狀態三，相關參數具體表達式為： 式中為狀態三硅膠管的外徑，為狀態三硅膠管的內徑，為狀態三硅膠管的壁厚，為單個離散空氣彈簧的有效長度。

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