一、工艺与结构

大臂/基座段：T700 连续碳纤预浸料卷制+热压固化，中空薄壁（Φ40–80mm，壁厚 2.0–4.0mm），无焊点、低惯量

前臂/腕段：变截面拓扑件或 3K 编织蒙皮+PMI 夹芯板，逐段降刚，形成刚度梯度

连续体骨架：镍钛超弹性细杆/弹簧钢骨架 + 间隔盘串列，碳纤外覆蒙皮约束径向膨胀；肌腱走中性轴外偏置，张力直接转成曲率

关节端：预埋铝/钛合金嵌件，胶接+机械锁止双保险，防分层、防微动磨损

走线与集成：内置肌腱腔、气管槽、编码器/力觉/FBG 光纤传感走线位，可选中空器械通道

二、铺层与动力学逻辑

铺层：0°轴向 UD 主承弯 + ±45°抗扭 + 90°防椭圆化，对称均衡防固化翘曲

低惯量：50mm 外径×3mm 壁碳纤管约 0.28 kg/m，同规格钢 1.47、铝 0.51；250mm/s 下峰值碰撞力较钢降约 76%、较铝降约 44%，直接支撑 ISO/TS 15066 力与功率限制

整机收益：臂展 1000mm 六轴机换碳纤臂，臂组质量约 25–35kg 降至 10–16kg，同等电机下节拍缩短 30%–50% 或有效负载提升 2–3 倍

阻尼：复材损耗因子 0.01–0.03（铝约 0.001），启停残余振动衰减快、末端过冲小

热稳：CTE 近零，长班运行与车间温差下臂长漂移极小

连续体刚柔矛盾：柔性主干柔度随长径比呈立方幂次增长，长径比极限约 50，超过则难承自重——故采用刚柔耦合关节（轴承嵌入式接触辅助构型），抗扭刚度较传统双芯柱提升 24 倍

三、产品形态

6/7 轴协作机械手（碳纤臂杆+力矩关节+全关节力感知）

绳腱仿生灵巧手（动力远置，指端轻、不占臂负载余量）

连续体/蛇形臂：单段/多段，任意方向弯曲 ±90°

同心管微径臂（NiTi 预弯管嵌套，直径可至毫米级，经针道或器械通道送达）

定制：臂展、节段数、刚度分级、最小弯曲半径、内通道、接口、LOGO 按图定制

四、应用场景

航空发动机原位维护：孔探孔（Φ≤20mm）进入，流道内行进 1m+ 做叶片检测/修复，替代拆机停场

医疗微创：单孔腔镜蛇形臂，多器械经同一 2.5cm 鞘管进入，3D 术野+全周运动

核电与辐照环境：机电分离，电机远置基座，驱动件免受高辐射/高低温

3C 精密装配、半导体晶圆搬运：低振+低热漂

灾害搜救、管道巡检、农业采摘：非结构化受限空间

裕同新材从"预浸料选型—刚度梯度铺层—变截面固化—嵌件共固化—肌腱走线集成—关节标定—模态与力控测试"全链路自控。柔性多关节手不是把刚性臂涂黑，而是把惯量、碰撞安全、刚度梯度、肌腱迟滞补偿、受限空间可达性一起算进仿生骨骼里。

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