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使用磁流变 致动器的拴系有效负载移动控制和线缆 机器人

阅读：274发布：2020-05-08

专利汇可以提供使用磁流变致动器的拴系有效负载移动控制和线缆机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于控制物体与拴系到物体的负载之间的系绳的张力的系统，包括(一个或多个)磁流变(MR) 流体致动器单元，该MR流体致动器单元包括至少一个扭矩源和至少一个MR流体离合器设备，该至少一个MR流体离合器设备耦接到至少一个扭矩源以从该至少一个扭矩源接收扭矩，该MR流体离合器设备可控制为经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩。张紧构件连接到输出端，以便在磁流变流体离合器设备致动时被输出构件拉动，张紧构件的自由端部适于在被输出构件拉动时施加拉动作用。(一个或多个) 传感器提供指示物体与拴系到物体的负载之间的关系的信息。控制器基于所述信息在施加拉动作用的过程中控制至少一个MR流体离合器设备。，下面是使用磁流变致动器的拴系有效负载移动控制和线缆机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于控制在物体与拴系到所述物体的负载之间的系绳的张力的系统，所述系统包括：
至少一个磁流变(MR)流体致动器单元，包括至少一个扭矩源和至少一个MR流体离合器设备，该至少一个MR流体离合器设备耦接到所述至少一个扭矩源以从所述至少一个扭矩源接收扭矩，所述MR流体离合器设备能控制为经由所述MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩；
张紧构件，连接到所述输出端，以便在所述MR流体离合器设备致动时被输出构件拉动，所述张紧构件的自由端部适于在被所述输出构件拉动时施加拉动作用；
至少一个传感器，用于提供指示所述物体与拴系到所述物体的所述负载之间的关系的信息；以及
控制器，用于基于所述信息在施加所述拉动作用的过程中控制所述至少一个MR流体离合器设备。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输出构件和所述张紧构件是轮盘、鼓轮或滑轮和线缆或钢筋束、以及链环和链条中的任何一种。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其中，所述至少一个传感器包括适于确定所述物体和所述负载中的至少一个的加速度的至少一个惯性传感器。
4.根据权利要求1和3中任一项所述的系统，其中，所述至少一个传感器包括全球导航卫星系统和GPS装置中的至少一个，以至少确定所述物体和所述负载中的至少一个的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，还包括在所述扭矩源与所述至少一个MR流体离合器设备之间的齿轮减速系统。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述张紧构件的所述自由端部连接到所述物体和所述负载中的一个，并且其中，所述MR流体致动器单元中的至少一个连接到所述物体和所述负载中的另一个。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述物体是拴系所述负载的航空器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，还包括：固定系绳线缆，连接在所述物体和所述负载之间，并平行于由所述MR流体离合器设备和所述张紧构件构成的至少一个张紧组。
9.根据权利要求8所述的系统，包括在所述固定系绳线缆的相对侧上的至少一个组件中的两个。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，还包括：
至少一个张紧组，由所述MR流体离合器设备中的一个和所述张紧构件构成；以及被配置成在所述输出端上提供力的装置或方式，该力与所述至少一个张紧组在所述输出端上传递的所述拉动作用相反。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，用于提供所述拉动作用的装置是另一个所述张紧组。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，至少两个所述张紧组被配置成共享扭矩传感器。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述至少一个张紧组支撑所述负载的重量，由此用于提供所述力的装置或方式适于为重力。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中，所述至少一个传感器从指示所述关系的信息中检测到所述物体和所述负载中一个的速度和加速度中的至少一个超过预定阈值，并且所述控制器控制所述至少一个MR流体离合器设备调节线缆中的张力，以将所述物体和所述负载中一个与速度和/或加速度隔离。
15.一种用于控制物体和拴系到所述物体的负载之间的力的方法，包括：
获得指示所述物体和拴系到所述物体的所述负载之间的关系的信息；
根据所述信息表征所述关系；
从所述表征中确定控制所述关系所需的作用水平；
控制至少一个MR流体离合器设备以经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩，从而基于所述作用水平来控制所述力。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，获得指示关系的信息的步骤包括：获得所述物体和所述负载中一个的速度和加速度中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，根据所述信息表征所述关系的步骤包括：将所述速度和/或所述加速度与预定阈值进行比较。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述作用水平的步骤包括：确定将所述物体和所述负载中一个与所述速度和/或所述加速度隔离。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，执行用于控制力的方法，以控制在所述物体和拴系到所述物体的所述负载之间的至少一根线缆系绳中的张力。
20.一种用于控制物体与拴系到所述物体的负载之间的力的系统，包括：
处理单元；以及
非暂时性计算机可读存储器，通信地耦接到所述处理单元，并且包括能由所述处理单元执行的计算机可读程序指令，以用于：
获得指示所述物体和拴系到所述物体的所述负载之间的关系的信息；
根据所述信息表征所述关系；
从所述表征中确定控制所述关系所需的作用水平；
控制至少一个MR流体离合器设备以经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩，从而基于所述作用水平来控制所述力。

说明书全文

使用磁流变致动器的拴系有效负载移动控制和线缆 机器人

[0001] 相关申请的交叉引证

[0002] 本申请要求于2017年8月29日提交的美国专利申请62/551,592和于2017年10月31日提交的美国专利申请62/579,532的优先权，二者以引证方式并入本文。

技术领域

[0003] 本申请主要涉及磁流变(MR)流体离合器设备，涉及线缆驱动系统，并且更具体地涉及使用此类设备的拴系有效负载的动态运动控制。

背景技术

[0004] 使用航空器的有效负载抬升已经使用了数十年。例如，在使用航空器(例如，用于抬升特别重的或庞大的负载的四旋翼机)的协同负载抬升中，直升机下方的吊挂被广泛用于在难以到达的区域中递送有效负载。固定翼航空器和浮空器也用于抬升有效负载。最近，无人驾驶航空器已广泛用于抬升各种有效负载，包括摄影器材。

[0005] 直升机下方的吊挂是一种携带任何类型的大型有效负载的简单方法。然而，由于在非流线形体上的不稳定的空气动力学，可以被拖曳的有效负载的最大速度受到有效负载的动态运动的限制。一种常见的方法是在直升机上使用单个附接点，以最小化带有多个系绳的航空器上的俯仰和/或滚动力矩。然而，在特定条件下，使用附接点可能会导致更精确的有效负载位置递送并提高航空器的巡航速度。

[0006] 另选地，使用诸如四旋翼机的多架航空器的协同负载抬升显示出显著的优势。例如，可以防止将空气吹到敏感的有效负载上。然而，在协同负载抬升中，拴系的航空器可能会对阵风敏感，因此可能会产生较大的有害有效负载移动、或更改所涉及航空器之间的负载分配。由于系统通常不控制张力，因此有效负载仍然对阵风敏感。

[0007] 线缆机器人是一种机器人端部执行器或操纵器，可以用于三维(3D)工作区中的各种操纵任务。线缆机器人包括附接到移动端部执行器平台的多条线缆，该平台可携载一个或多个端部执行器。端部执行器平台由可以延伸或缩回线缆的马达操纵。通常，线缆机器人相对便宜并且易于运输、拆卸和重新组装。线缆机器人已用于多种应用，例如包括材料处理、触觉等。

[0008] 基于线缆确定端部执行器平台的姿势(位置和取向)的程度，线缆机器人系统可分为完全约束或约束不足。在完全约束的情况下，考虑到线缆的当前长度，可以完全确定端部执行器的姿势。完全约束的线缆机器人为需要高精度、高速/加速度或高刚度的应用而设计。利用大工作空间和高动态特性，高速线缆机器人可在大工作空间上产生高速度。然而，高加速度以及高速操纵固有的惯性会影响绞缆机位置跟踪性能，这进而可能导致张力分布发生变化。为了在高速下获得良好的性能，期望分析并最小化绞缆机张力分布的影响。线缆的当前驱动方法通常基于会引起系统中的张力差异的位置跟踪误差，这可能产生有效负载位置误差。发明内容

[0009] 因此，本公开的目的是提供一种新颖的系统，该系统用于控制物体和拴系到该物体的负载之间的系绳的张力。

[0010] 本公开的另一个目的是提供一种新颖的方法，该方法用于控制物体和拴系到该物体的负载之间的系绳的张力。

[0011] 因此，根据本公开的第一实施例，提供了一种用于控制物体与拴系到该物体的负载之间的系绳的张力的系统，该系统包括：至少一个磁流变(MR)流体致动器单元，其包括至少一个扭矩源和至少一个MR流体离合器设备，该至少一个MR流体离合器设备耦接到至少一个扭矩源以接收来自至少一个扭矩源的扭矩，该MR流体离合器设备可控制以经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩；张紧构件，其连接到输出端，以便在磁流变流体离合器设备致动时被输出构件拉动，张紧构件的自由端部适于在被输出构件拉动时施加拉动作用；至少一个传感器，用于提供指示物体与拴系到物体的负载之间的关系的信息；以及控制器，用于基于所述信息在施加拉动作用的过程中控制至少一个MR流体离合器设备。

[0012] 此外，根据第一实施例，输出构件和张紧构件例如是轮盘、鼓轮或滑轮和线缆或钢筋束、以及链环和链条中的任何一种。

[0013] 仍然根据第一实施例，至少一个传感器包括例如至少一个惯性传感器，其适于确定物体和负载中的至少一个的加速度。

[0014] 仍然根据第一实施例，至少一个传感器包括例如全球导航卫星系统和GPS装置中的至少一个，以至少确定物体和负载中的至少一个的位置。

[0015] 仍然根据第一实施例，齿轮减速系统例如位于扭矩源和至少一个MR流体离合器设备之间。

[0016] 仍然根据第一实施例，张紧构件的自由端部例如连接到物体和负载中的一个，并且其中，MR流体致动器单元中的至少一个连接到物体和负载的中的另一个。

[0017] 仍然根据第一实施例，物体例如是拴系负载的航空器。

[0018] 仍然根据第一实施例，固定系绳线缆例如连接在物体和负载之间，并且平行于由MR流体离合器设备和张紧构件构成的至少一个张紧组。

[0019] 仍然根据第一实施例，至少一个组件中的两个例如位于固定系绳线缆的相对侧。

[0020] 仍然根据第一实施例，至少一个张紧组例如由MR流体离合器设备之一和张紧构件构成，并且一装置例如被配置成在输出端上提供力，该力与至少一个张紧组在输出端上的拉动作用的传递相反。

[0021] 仍然根据第一实施例，用于提供拉动作用的装置例如是另一个张紧组。

[0022] 仍然根据第一实施例，至少两个张紧组例如被配置成共享扭矩传感器。

[0023] 仍然根据第一实施例，至少一个张紧组支撑例如负载的重量，由此用于提供力的装置(means，方式)适于为重力。

[0024] 仍然根据第一实施例，至少一个传感器例如从指示关系的信息中检测到物体和负载之一的速度和加速度中的至少一个超过预定阈值，并且控制器控制例如至少一个MR流体离合器设备调节线缆中的张力，以将物体和负载之一与速度和/或加速度隔离。

[0025] 根据本公开的第二实施例，提供了一种用于控制物体与拴系到该物体的负载之间的力的方法，该方法包括：获得指示物体和拴系到物体的负载之间的关系的信息；根据信息表征关系；从表征中确定控制关系所需的作用水平；控制至少一个MR流体离合器设备以经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩，以基于作用水平来控制力。

[0026] 仍然根据第二实施例，获得指示关系的信息的步骤包括：例如获得物体和负载之一的速度和加速度中的至少一个。

[0027] 仍然根据第二实施例，根据信息表征关系的步骤包括：例如将速度和/或加速度与预定阈值进行比较。

[0028] 仍然根据第二实施例，确定作用水平的步骤包括：例如确定将物体和负载之一与速度和/或加速度隔离。

[0029] 仍然根据第二实施例，例如执行用于控制力的方法以控制在物体和拴系到物体的负载之间的至少一个线缆系绳中的张力。

[0030] 根据本公开的第三实施例，提供了一种用于控制物体和拴系到该物体的负载之间的力的系统，该系统包括处理单元；以及非暂时性计算机可读存储器，其通信地耦接到处理单元，并且包括可由处理单元执行的计算机可读程序指令，该计算机可读程序指令用于：获得指示物体与拴系到物体的负载之间的关系的信息；根据信息表征关系；从表征中确定控制关系所需的作用水平；控制至少一个MR流体离合器设备以经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩，以基于作用水平来控制力。附图说明

[0031] 图1是在本公开的线缆驱动的系统中使用的磁流变流体离合器设备的示意图；

[0032] 图2是根据本发明的使用磁流变流体离合器设备的线缆驱动系统中的动力分布布置的示意图；

[0033] 图3是使用磁流变流体离合器设备进行有效负载的单个自由度中的位移控制的拴系有效负载移动控制系统的示意图；

[0034] 图4是使用两个航空器和磁流变流体离合器设备的拴系有效负载移动控制系统的示意图，该拴系有效负载移动控制系统用于使有效负载在附接到该航空器的两个自由度中位移；

[0035] 图5是MR流体致动器单元相对于航空器和有效负载的各种位置的示意表示；

[0036] 图6是可用于控制磁流变流体致动器的控制系统的控制器的示意表示；

[0037] 图7是使用两个系绳的拴系有效负载移动控制的示意图，该两个系绳使用两个磁流变流体离合器设备，该设备用于使有效负载在两个自由度中移动，其中负载由非致动的携载系绳支撑；

[0038] 图8是图4的另选布置，其中MR流体致动器单元位于航空器上而不是有效负载上；

[0039] 图9A是线缆驱动系统的示意表示，该线缆驱动系统使用具有一对磁流变流体离合器设备的公共动力源来控制通过运动学接头串联连接的主体的运动，其中动力源分布在可用于本公开的拴系布置中的主体中；

[0040] 图9B是线缆驱动系统的示意图，该线缆驱动系统使用具有一对磁流变流体离合器设备的公共动力源来控制通过运动学接头串联连接的主体的运动，其具有在基座上的公共动力源，该公共动力源可用于本公开的拴系布置中；

[0041] 图10是使用图1的MR流体离合器设备中的一个或多个的MR流体致动器单元的示意图，两个MR流体致动器均连接到减速器并在相反方向上旋转，该相反方向可用于本公开的拴系布置；

[0042] 图10’是使用图1的MR流体离合器设备之一的MR流体致动器单元的示意图，该MR流体致动器用于将马达和减速器从可在本公开的拴系布置中使用的旋转到旋转或旋转到线性转换器分离；

[0043] 图10”是使用图1的MR流体离合器设备中的一个或多个的MR流体致动器单元的示意图，所有MR流体致动器均连接到相同的减速器并致动可在本公开的拴系布置中使用的不同的旋转到旋转或旋转到线性转换器；

[0044] 图11是使用图1的MR流体离合器设备中的一个或多个的MR流体致动器单元的示意图，其中MR流体离合器中的一个连接到固定部分，并且一个MR流体离合器设备连接到可在本公开的拴系布置中使用的减速器；

[0045] 图12是具有可在本公开的拴系布置中使用的减速机构的MR流体致动器单元的透视图；

[0046] 图13是具有可在本公开的拴系布置中使用的减速机构的MR流体致动器单元的截面图；

[0047] 图14是使用可在本公开的拴系布置中使用的磁流变流体致动器单元的约束不足的线缆机器人的示意表示；

[0048] 图15是使用可在本公开的拴系布置中使用的磁流变流体致动器单元的完全约束的线缆机器人的示意表示；

[0049] 图16是使用连接到人的磁流变流体致动器单元的约束不足的线缆机器人的示意图，该磁流变流体致动器单元可与本公开的栓系控制器一起使用；

[0050] 图17A是使用可与本公开的栓系控制器一起使用的磁流变流体致动器机器人臂的航空器着陆平台的示意图；

[0051] 图17B是使用可与本公开的栓系控制器一起使用的磁流变流体致动器的航空器着陆辅助系统的示意表示；

[0052] 图18是可用于控制对抗性MR流体致动器单元的拴系控制器的示意表示；

[0053] 图19A是使用混合线缆液压传动装置的动态运动控制系统的替代配置的示意表示，该混合线缆液压传动装置可与本公开的栓系控制器一起使用；

[0054] 图19B是图19A的构件的详细图；

[0055] 图19C是用于控制图19B和图19C的有效负载移动控制系统的动力模块的示意表示；以及

[0056] 图20是可与本公开的栓系控制器一起使用的活塞基座有效负载控制系统的示意表示。

具体实施方式

[0057] 参考附图，更具体地参考图1，示出了通用的磁流变(MR)流体离合器设备10，其被配置成基于所接收的输入电流来提供机械输出力。图1的MR流体离合器设备10是可在下文所述的系统中使用的MR流体离合器设备的简化表示。在下文描述的系统中使用的MR流体离合器设备可具有其它部件和特征，诸如鼓轮、冗余电磁体、MR流体膨胀系统等。

[0058] MR流体离合器设备10可以是MR流体致动器单元11的一部分，如图10所示，并在下文中进行更详细的描述。MR流体离合器设备10具有带有径向盘13的驱动构件12，该组件也称为输入转子。MR流体离合器设备10还具有从动构件14，该从动构件具有与径向盘13缠绕在一起的环形板15，以限定填充有MR流体16的(一个或多个)环形腔室，该环形腔室由与从动构件14成一体的壳体17界定。从动构件14和环形板15的组件也被称为输出转子。在图1的示例中，驱动构件12可为与动力输入机械连通的输入轴，并且从动构件14可与动力输出(即，力输出、扭矩输出)机械连通。MR流体16是一种智能流体，其由布置在通常为一种类型的油的载流体中的可磁化颗粒组成。当受到磁场作用时，流体可能会增加其表观粘度，有可能会变成粘塑性固体。表观粘度由包括在相对剪切表面(即在驱动侧上的径向盘13的，以及环形板15的和环形腔室17中的壳体17的壁的相对剪切表面)之间的MR流体的操作剪切应力与操作剪切速率之间的比率定义。磁场强度主要影响MR流体的屈服剪切应力。可经由使用控制器，通过改变由集成在壳体17中的电磁体18产生的磁场强度，即输入电流，来控制处于其活动(“接通”)状态时的流体的屈服剪切应力。因此，可以利用电磁体18来控制MR流体的传递动力的能力，从而用作构件12和14之间的离合器。电磁体18被配置成改变磁场的强度，使得构件12和14之间的摩擦力足够低，以允许驱动构件12与从动构件14一起自由旋转，反之亦然。

[0059] 参考图2，通常用20示出根据本公开的线缆驱动系统。线缆驱动系统20具有n个MR流体离合器设备10，该MR流体离合器设备10经由动力源21驱动的公共动力轴22接收从单个动力源21输入的扭矩。例如，动力源21可为电动马达、诸如燃气轮机的燃烧发动机、活塞发动机等，也可使用多种其它类型的动力源，诸如液压马达就是众多其它示例之一。

[0060] MR流体离合器设备10各自配备有输出构件23，在其上安装有线缆24以形成张紧组。输出构件23实际上可连接到MR流体离合器设备10的从动构件14(图1)，以便与其一起旋转。然而，输出构件也可在从动构件14和输出构件23之间具有机构，而不是直接驱动。例如，输出构件23可包括减速齿轮箱。表述“输出轮”用作等效零件的包含式表述，诸如滑轮、链环、链轮齿、螺母、螺钉、杠杆臂等。同样，表述“线缆”用作等效零件的包含式表述，诸如钢筋束、绳索、皮带、链条和类似的张紧构件。线缆类型的选择取决于输出轮的类型。线缆24具有附接到输出轮23的端部，附接到输出部件的自由端部25，线缆的长度缠绕在输出轮23上。例如在由从动构件14(图1)驱动时，输出轮23的旋转可能会将额外的线缆长度缠绕到输出轮23上，从而在线缆24的自由端部处产生拉动作用。在自由端部25上的拉动作用可另选地导致线缆24从输出轮23解绕，例如当MR流体离合器设备10处于滑移状态时，即当在自由端部
25上的拉动作用超过由驱动构件14产生的力时。线缆驱动系统20单次致动具有n个输出。在线缆驱动系统20中使用连续滑移的MR流体离合器设备10作为张紧器允许来自单个动力源
21的扭矩分布在多个输出之中，以便可能地驱动多个自由度。尽管MR流体离合器设备10只能在它们由动力源21驱动的方向上产生扭矩，但是在线缆驱动系统的情况下这不是问题，因为线缆固有地不能有效地传递压缩负载。

[0061] 参考图3，其表示有效负载移动控制系统30的主要部件的一般配置，该有效负载移动控制系统30使用示出为线缆24的单个系绳，该单个系绳耦接到具有MR流体离合器设备10的单个磁流变(MR)流体致动器单元11，以支撑拴系到航空器F的有效负载W，该航空器F示意性地示出为四旋翼机，但也体现为旋翼航空器和/或无人驾驶航空器等。在这种情况下，可通过MR流体致动器单元11实现负载位置的竖直控制，并且有效负载W的竖直位置可与航空器F的位置部分地分离。此种MR流体致动器单元11对于控制加载在地面上或从地面上去载荷时的竖直位置。另外，图3的配置可用于使由主旋翼引起的旋翼航空器的小的竖直位移分离，就像有效负载W的主动悬架一样。MR流体致动器单元11通过卷起鼓轮23上的系绳24来改变系绳24的长度，用作MR流体致动器单元11的输出端。尽管在图3中示为在有效负载W上，但MR流体致动器单元11也可以在航空器F上。

[0062] 参考图4，其表示协作负载抬升中的有效负载移动控制系统30的主要部件的一般配置，该有效负载移动控制系统30使用耦接到多个MR流体致动器单元11的多个系绳24，该多个MR流体致动器单元11各自具有一个或多个MR流体离合器设备10。在协作负载抬升系统的情况下，一架或多架航空器F拴系了有效负载。传感器或一组传感器26(诸如具有(一个或多个)加速度计、(一个或多个)陀螺仪、(一个或多个)倾角计等的任何布置的惯性测量单元(IMU))、全球导航卫星系统(GNSS)和/或全球定位系统(GPS)可用于检测有效负载位置、速度、方向和/或加速度。(一个或多个)传感器26可在有效负载W上，在(一个或多个)MR流体致动器单元11上，在输出端23上，在系绳24上和/或在航空器F上。在图3和图4中，为简单起见，(一个或多个)传感器26通常被示出为在有效负载W上和/或在航空器F上，尽管它可如上所述在其它地方。在本文所述的实施例中的任一个中，图3和图4不应被视为(一个或多个)传感器26的限制位置，因为传感器26可在部件中的一些或全部上，彼此或与系统30的控制器通信。响应于任何干扰，附接到连接至系绳24的输出端23(例如以鼓轮的形式)的MR流体致动器单元11可以使系绳24卷入或放出以提供目标系绳张力，从而将有效负载W维持在目标位置。MR流体离合器设备10、输出端23和系绳24的组件依靠重力维持拉紧。考虑到MR流体致动器单元11的特性，可将有效负载移动与用于抬升有效负载W的拴系航空器F分离。如果干扰导致航空器位置快速变化，则可能不会影响系绳张力，因此，有效负载应与航空器的此种航空器运动隔离。如果期望系绳张力变化，则MR流体致动器单元11的高带宽可提供快速响应。在这种情况下，在负载抬升应用中使用用于控制系绳张力的MR流体致动器单元11可通过直接控制系绳张力来最小化不期望的有效负载移动。系绳24可对有效负载具有对抗作用，但是可使用其它偏置构件或作用(即，其它类型的致动器、重力或弹簧)。示出了两个航空器F，但是可使用多个航空器nF来控制单个有效负载W或多个有效负载nW。

[0063] 参考图5，其为MR流体致动器单元11相对于航空器F和有效负载W的各种位置的示意表示。单个或多个MR流体致动器单元可用于单个系绳24，例如在系绳24的两个端部处，如图5的C中所示。在配置A中，MR致动器单元11附接到航空器F，并且系绳24的自由端部附接到有效负载W。该配置的优点在于，一旦有效负载W落到目的地，航空器F就可以与致动器单元11一起离开。这对于递送航空器可能特别有用。在配置B中，致动器单元11附接到有效负载W，并且系绳24的自由端部附接到航空器F。此种配置的优点在于最小化航空器F的重量，从而最小化其惯性和控制其位置的能量。当使用多个航空器F来抬升有效负载W并且需要共享单个动力源的多个致动器单元11时，这可能特别有用。在配置C中，两个MR致动器单元11附接到系绳24的两个端部。一个MR致动器单元11附接到航空器F，并且一个MR致动器单元11附接到有效负载W。当在系绳24的两侧上存在有限的空间并且机械部件需要分布到两个位置以最佳利用该有限空间时，该配置可能是有用的。在配置D中，MR致动器单元11与系绳24成一直线安装，并且系绳24的一个自由端部被附接到航空器F，而另一个自由端部被附接到有效负载W。该系统可具有易于适应常规航空器F和常规有效负载104的优点，因为该概念可能不需要对航空器F或有效负载W中的任一个进行过多的修改。当使用多架航空器F来抬升一个或多个有效负载W时，配置A、B、C、D或其它配置可混合使用。图5的各种位置可应用于本文所示的各种配置，诸如图3、图4、图7、图8、图9A、图9B、图14、图15和图16的那些。尽管未示出，但是(一个或多个)传感器26可位于各个位置以监测有效负载W和航空器F的行为。

[0064] 参考图6，提供了控制器系统的示意表示，该控制器系统的类型用于在本文所述的布置和配置中使用旋转MR致动器单元来进行精确的有效负载定位。控制器系统可包括与(一个或多个)传感器26以及与(一个或多个)MR流体致动器单元11通信的一个或多个处理器(处理单元)，以控制它们的操作。控制器系统可进一步包括非暂时性计算机可读存储器，其通信地耦接到处理单元，并且包括可由处理单元执行以用于实行控制力的方法的计算机可读程序指令，该力例如以物体(例如航空器F)和拴系到该物体的负载(例如有效负载W)之间的(一个或多个)系绳24的张力的形式。图6的控制器系统可用于使用旋转MR流体致动器单元11和系绳24进行精确的有效负载定位。将目标有效负载位置/加速度输入系统，并将其与通过位置/加速度传感器提供的有效负载W的实际位置/加速度进行比较。力控制器模块可计算在(一个或多个)系绳24处所需的力，并将其与由力传感器提供的实际力进行比较。力控制器模块然后可调节使用鼓轮23或其它输出端(诸如旋转到线性转换器机械系统)卷入系绳24的MR流体离合器设备10中的电流。图6的控制器系统可例如使用其非暂时性计算机可读存储器，该计算机可读存储器通信地耦接到处理单元，并且包括计算机可读程序指令，该计算机可读程序指令可通过获取指示物体与拴系到该物体的负载之间的关系的信息来由处理单元执行；根据信息表征关系；从表征中确定控制关系所需的作用水平；以及控制至少一个MR流体离合器设备以经由MR流体致动器单元的输出端传递可变量的扭矩，以基于作用水平来控制力。该信息可由(一个或多个)传感器26提供，并且可以是距离、位置、速度、加速度、取向中的一个或多个，并且可与可接受的阈值进行比较。例如，由(一个或多个)传感器26检测到的航空器F的加速度可指示航空器的不期望的振动，尤其是由于阵风或不稳定的状况，并且这可能会促使控制器系统通过驱动(一个或多个)MR流体致动器单元11来调节(一个或多个)系绳24中的张力，从而引起动作发生。该信息也可来自航空器F的飞行控制系统。这可适用于本文所述的所有实施例。例如，下面提供了一个表格，该表格示出了物体与负载之间的关系、原因以及经由控制器的系统30的作用水平的的非详尽列表：

[0065]

[0066]

[0067]

[0068] 参考图7，其为使用磁流变流体离合器设备10的有效负载移动控制系统30的示意表示，该磁流变流体离合器设备10经由系绳24连接到有效负载W，平行于支撑例如大部分有效负载W的质量的未致动的系绳24’。在这种配置中，多个磁流变流体致动器单元11(两个或更多个)可与单个航空器F一起使用。在这种配置中，磁流变流体致动器可用于定位和/或取向有效负载而无需支撑有效负载W的全部质量，诸如平衡有效负载W相对于航空器F的负载分布。这种配置的优点在于，磁流变流体致动器的尺寸可以小于它们需要支撑有效负载W的全部质量的情况下的尺寸。示出了单轴控制，但是可以通过在有效负载W上增加额外的MR致动器单元11，同时将附加的系绳24的自由端部附接到航空器F来实现多轴控制，反之亦然。另外，在图7的布置中可使用图5的任何配置。

[0069] 参考图8，示出了使用类似于图4中所示的磁流变流体离合器设备10的有效负载移动控制系统30的示意表示。然而，在图8中，MR流体致动器按照图5的一种布置安装在旋翼航空器上，并且航空器中的一个通过固定的系绳24’支撑有效负载W。当一个或多个航空器F(本文中在协作负载抬升中)必须实行有效负载W的递送，以释放有效负载W并离开而没有机会使MR流体致动器单元11恢复时，该配置可能是有用的。该配置是对仅固定系绳将航空器24链接到有效负载W的布置的改善。

[0070] 参考图9A和图9B，在60处示出了使用涉及MR流体致动器单元11的拴系负载的另一实施例。因为线缆驱动系统60具有与图2的线缆驱动系统20相同的部件，因此相同部件将使用相同的参考标号。线缆驱动系统60可以描述为具有主体60A、60B、60N的臂(在机器人技术中通常也称为链接构件或联动设备)，它们通过运动学接头61(枢轴、球形接头、滑块等)和诸如线缆24的有限刚度元件彼此连接。线缆驱动系统60在基座63中具有动力模块或动力源62。动力源62将其输出传递到一对各自支撑输出轮23和线缆24的MR流体离合器设备10，其中MR流体离合器设备10被组装到基座63，以便共享从动力源62输出的动力(例如，以与图2至图5所示的方式类似的方式)。如图所示，基座63可连接到航空器F，但是以相反的布置，其可连接到有效负载W。与机器人臂一起工作的有效负载移动控制系统30的优点在于，被封闭的同时能够在更多方向上对有效负载W施加力。这是由于线缆驱动系统60(机器人臂)在不依靠重力的情况下对抗地控制有效负载W上的力的能力。其可允许有效负载W以比仅依靠重力的速度高的速度运动。

[0071] 线缆24的自由端部连接到主体60A，以便在主体60A上施加拉动作用。主体60A通过其连接到运动学接头61而被约束为给定的运动，并且线缆24的拉动作用通过MR流体离合器设备10的致动来控制，以便选择性地控制主体60A的运动。主体60A、60B、60N可具有与基座63相似的配置，即，每个均具有其自己的动力源62、MR流体离合器10、输出轮23和线缆24，线缆24串联地连接主体60A、60B、60N。主体60A、60B、60N也可具有与包括基座63在内的配置不同的配置。例如，主体60A、60B、60N中的每个或几个可具有MR流体离合器设备10、输出轮23和线缆24，线缆24串联地连接主体60A、60B、60N，主体中的全部均具有MR流体离合器设备
10，其使用来自基座源62的动力(即，可以通过旋转的挠性轴分布)。如图9A所示，主体60N可连接到有效负载W，但当基座63连接到有效负载时，主体60N另选地可连接到航空器F(反向安装)。应当注意，线缆驱动系统60的动力源可在航空器F上或在有效负载W上，因为可在任一端部上安装连接件。当将动力源安装在有效负载W上时，动力源也可用于向旋翼航空器F提供动力。

[0072] 另选地，如图9B所示，基座63上的多个MR流体离合器设备10可共享基座63中的单个动力源62，近侧主体60A上的线缆引导件65在远侧主体60B等上施加张力。线缆引导件65可为惰轮、支柱等。再次，相反的布置是可能的。

[0073] 至于图9A，由MR流体离合器设备10控制有限刚度元件(即，线缆24)中的张力。因此，施加在主体60A、60B、60N上的负载以及它们相对于彼此的运动可以以高动力学性能精确地控制。连接到有效负载W的主体60N可以以高的动力学来控制有效负载W的位置。主体60N还可配备有端部执行器，该端部执行器允许释放有效负载W(即，握持以释放待递送的包裹)。线缆驱动系统60然后可用作机器人臂以用高带宽精确地定位工具或设备。

[0074] 图9A和图9B所示的臂可代替图3、图4、图5、图7和图8中使用的线缆系绳24。在协作负载抬升中，附接到多架航空器F的多个臂可用来支撑单个有效负载W。图9A和9B所示的臂是它们可以MR流体致动器单元的高动力学性能来更精确地控制有效负载W在空间中的位置。当在不稳定的飞行条件下用航空器实行任务时，当有效负载W需要维持稳定时，这可能是有用的。另外，系统60的臂可用作航空器的起落架，以在不稳定的风或不平坦的表面条件下着陆在地面上。这种类型的多个臂可安装在单个航空器上，并且臂可具有各种尺寸和功能。在示例中，一个或多个臂可用作起落架，而一个或多个臂可以用于有效负载或工具操纵。

[0075] 参考图10，通常将MR流体致动器单元11示出为由动力源A(例如，马达)、减速器B、MR流体离合器设备10中的至少一个和输出设备C或机构构成。输出设备C可为旋转到旋转设备或旋转到线性设备。在图10中，MR流体致动器单元11具有两个沿相反方向转向的MR流体离合器设备10。在这种布置中，当处于断开状态模式的同时输入轴转向时，由MR流体离合器设备10产生的粘性扭矩沿相反的方向作用，因此它们基本上不会传递到输出设备C。当处于断开状态模式的同时输入轴通过在转换器的任一端上施加力转向时，旋转到旋转设备或旋转到线性设备的输出可以独立于在MR流体离合器设备10中产生的粘性扭矩来控制。图10的MR流体致动器单元11可具有输出鼓轮作为输出设备C，以缠绕或可控制地释放如先前附图所示的系绳24。

[0076] 参考图10’，所示的MR流体致动器单元11与图10的MR流体致动器单元11类似，不同之处在于，其由单个MR流体离合器设备10构成。在该配置中，粘性扭矩可传递到旋转到旋转设备或旋转到线性设备，从而稍微降低系统的可控制性，但减少所需部件的数量。可使用图10’的MR流体致动器单元11，使得输出设备C克服重力对有效负载P的作用缠绕系绳24。

[0077] 参考图10”，所示的MR流体致动器单元11与图10’的MR流体致动器单元11相似，不同之处在于，两个或多个MR流体离合器设备10连接到同一减速器B，两个或更多个MR流体离合器设备10连接到单独的旋转到旋转设备或旋转到线性设备。这种布置对于单独控制具有多于一个输出的人用混合动力系可能是有用的。该系统还可包括附加的MR流体离合器设备(未显示)，其连接到一个或多个旋转到旋转或旋转到线性设备以便提高相关的旋转到旋转或旋转到线性设备的可控制性，如图10所示。可使用图10”的MR流体致动器单元11，使得输出设备C对将航空器F连接到有效负载P的系绳24具有对抗作用。

[0078] 参考图11，示出了MR流体致动器11的另选构造，其中单个MR流体离合器设备10连接到减速器，并且第二MR流体离合器设备10连接到另一部件。该构造对于第二离合器设备减小对由连接至减速器的第一MR流体离合器设备10产生的粘性扭矩的输出的影响，增加系统的可控制性可能是有用的。

[0079] 参考图12，示出了另一种MR流体致动器11’，其可用于本文所述的拴系有效负载布置中。马达A连接到减速器B(例如，图示为蜗轮)，该减速器B连接到用于将扭矩传递到MR流体离合器设备10的输出端40的MR流体离合器设备10的输入端20。输出端40连接到滑轮23，线缆可围绕滑轮23附接。此处图示了线缆，但也可使用其它类型的张紧设备(即，链条、皮带、液压活塞等)。

[0080] 参考图13，示出了MR流体致动器单元11’的集成，该MR流体致动器单元11’可用于本文所述的拴系有效负载布置中，但是具有直线布置而不是如图12中的成角度布置。在这种布置中，代替如图12中的蜗轮减速器B，减速器B可以是行星齿轮设备。在所描述的实施例中，存在传感器210以提供关于滑轮312的角位置的信息，并且存在反冲弹簧211，以便在没有向MR流体致动器单元11’提供动力的情况下维持线缆(未示出)中的张力。外表面33连接到径向壁31C，然后连接到径向壁31B和31A，并且因此是MR流体离合器设备10相对于该结构的固定部件。

[0081] 参考图14，示出了约束不足的有效负载移动控制系统100。线缆耦接到MR流体致动器单元11，该MR流体致动器单元11可控制系绳24的张力，同时使来自致动器单元11的惯性变化最小化。每个致动器单元11可由单独的马达提供动力，或多个致动器11可由单个动力源提供动力，如图2所示。有效负载移动控制系统100可在多个自由度中以高带宽来控制有效负载W的位置。在一些情况下，有效负载W的位置可不以超过1g的加速度来控制，因为有效负载移动控制系统100依靠重力进行一些运动，因为图14中唯一的向下力向量是重力。

[0082] 参考图15，示出了受约束的有效负载移动控制系统100。在这种布置中，系绳24中的张力可能比图14的约束不足的有效负载移动控制100中的张力更关键，因为对抗系绳24中的张力可在支撑致动器单元11的结构上(此处显示为框架构件的立方体，但是包括房间墙壁的其它任何结构都可以起作用)或在有效负载W本身上产生过载。在这种配置中，有效负载移动控制系统100可以比图14的约束不足版本更高的加速度来控制有效负载位置。其可在多个自由度使有效负载102加速超过1g。

[0083] 参考图16，示出了连接到人类有效负载W的诸如图14中所示的约束不足的有效负载移动控制系统100。此种设备可用于复制在虚拟世界中飞行的人类。使用者的肢体可使用线束在多个点处连接。通过控制附接到人类有效负载W的不同点的不同系绳24上的张力，可实现自由落体仿真。

[0084] 参考图17A，示出了有效负载移动控制系统30的反向安装。在这种配置中，图9A或图9B的有效负载移动控制系统100可附接到地面而不是附接到航空器F，此种旋翼航空器重量有限，诸如无人驾驶航空器。有效负载移动控制系统30可用于抓住具有高带宽的航空器F。当风的变化减小了航空器F的可控制性并且将阻碍精确着陆时，该配置对于航空器F着陆可能是有用的。该配置对于将航空器F着陆在不稳定平台170(例如，船)上也可能是有用的。利用所提出的布置，有效负载移动控制系统30可抓住航空器F以帮助其着陆。该着陆系统的高带宽可控制性的优点在于，该系统将能够在维持低阻抗(软模式)的同时跟踪并抓住航空器F，并过渡到高阻抗以在使用安装在主体部分60中的一个上(即，最后的主体部分60B上)的抓握器(未示出)或另一配合设备(未示出)将航空器103耦接到有效负载移动控制系统30时，向航空器103施加定位。应当注意，线缆驱动系统60可配备有电连接件，以在起飞和/或着陆期间向航空器103提供动力。线缆驱动系统60还可通过提供脉冲来辅助旋翼航空器F起飞。这对于在接近地面的操作期间节省旋翼航空器F的能量可能是有用的。最后的构件60B、
60N可为平台。多个系统60可用于支撑平台170并使其取向。这种类型的设备对于防止航空器的地面共振可能是有用的。

[0085] 参考图17B，示出了使用MR流体致动器单元11的简单的航空器着陆辅助装置。在示意图上，航空器F配备有MR流体致动器单元11，该MR流体致动器单元11可卷起系绳24。系绳的自由端部101可掉落在地面上，以便操作员或机器人设备(未示出)抓住自由端部。一旦自由端部固定到地面或平台上，MR流体致动器单元11就可用于利用高带宽可控制性将旋翼航空器拉到地面或移动平台170。系绳24中的张力可保持恒定，并且如果需要可以高带宽释放力，从而为旋翼航空器F提供了安全的着陆辅助方法。

[0086] 参考图18，示出了可用于控制图9A、图9B、图15、图17、图19A、图19B、图20的对抗性MR流体致动器单元11的控制器系统，其中一个致动器单元11可以在对抗性致动器单元11上具有交互影响，而不受重力的限制。控制器系统具有类似于图6的控制器系统的部件和模块。

[0087] 参考图19A至图19C，示出了在机器人臂70中的图9A和图9B的线缆系统的另选实施例。机器人臂70是在其输出端部具有抓握器71的类型。抓握器71是可用作机器人臂70的端部的众多可能工具中的一种，并且仅作为示例提供。抓握器71例如独立于机器人臂70的致动而致动，因为抓握器71仅需要移位其指形件并在其腕形件处旋转。为了说明的目的，可以用作抓握器71的另选方案的其它工具包括镊子、钻头、钳子，仅举几例。

[0088] 机器人臂70被示为具有主体60A、60B和60C的4自由度臂，因为在基座63和支撑抓握器71的主体60C的部分之间提供了四个旋转自由度。再次，如已经针对图9A和9B所解释的那样，众多可能性中的一种是可能存在更多或更少的主体，其具有更多或更少的自由度，自由度是平移和/或旋转。

[0089] 为了便于说明并避免重复，仅参考图19B详细描述图19A中所示的位于主体60A和60C之间的中间主体60B，但是基座主体60A和端部主体60C具有相似的部件。所示的中间主体60B通过运动学接头61连接到端部主体60C，运动学接头61包括若干部件。运动学接头61确实可包括固定到主体60B的第一旋转接头72，该第一旋转接头72具有一对滑轮或等同物
72A和72B，二者均可围绕轴线θ1同时旋转。滑轮72A和72B在固定到彼此时可同时旋转。滑轮
72A和72B的旋转将导致滑架73再次围绕轴线θ1旋转。在端部主体60C的与中间主体60B交接的端部处还设有镜向或类似的布置，如旋转接头74所示，滑架73由作为运动学接头61的一部分的旋转接头72和74共享。因此，运动学接头61通过接头72和接头74分别提供围绕轴线θ
1和θ2的机器人臂70的四个旋转自由度中的两个。

[0090] 滑轮72A和72B分别连接到线缆或等同物24A和24B，但是以相反的缠绕取向，使得线缆24A提供顺时针旋转，而线缆24B提供逆时针旋转。可以考虑使用诸如图9B中的70所示的线缆引导件将线缆24A和24B直接路由到MR流体离合器设备。然而，示出使用液压传动装置作为另选方案。在涉及更多自由度和更大运动范围的给定系统中，液压传动装置可能是实用的另选方案，因为液压软管的布线可能比线缆布线的复杂程度更低。

[0091] 对于旋转接头72，由从动缸75A和75B提供对抗致动。从动缸75A具有可沿XA移位的杆76A，以拉动线缆24A并由此旋转滑轮72A，即，附有“A”的部件。同样，从动缸75B具有可沿XB移位的杆76B，以拉动线缆24B并由此旋转滑轮72B，即，附有“B”的部件。在说明书中，此处使用线缆以便提供更大的运动幅度。然而，类似于随后针对图20描述的机构，只要在活塞杆76和对应的滑轮72之间安装适当的接头(例如，转动接头)，并且缸75可相对于主体60的结构部件旋转，则活塞杆76A、76B、76C可以直接附接到滑轮72A、72B、72C。从动缸75A和75B中的每个具有其自己的专用MR流体离合器设备10，如稍后在图19C中所示，其提供必要的液压和流体运动以引起对抗力控制，这可导致旋转接头72的受控运动。

[0092] 图19B还示出了朝向基座主体60A取向的另一对从动缸75C和75D。从动缸75C和75D以与针对旋转接头72所述相同的方式控制另一旋转自由度。在图的右手侧的部件与在左手侧的部件基本相同，由此右手侧的操作不需再加以说明。主体60B被示为使用框架构件60B1充当运动学接头61之间的刚性链接。缸75的主体还可与连接板和相关联的硬件一起用作框架构件。考虑并可使用任何可能的框架布置，以确保可旋转部件(即，旋转接头72和74等)在它们的轴线固定就位时可旋转。

[0093] 参考图19C，示出了通用动力模块62具有驱动输出轴22的电动马达21。动力模块62用于致动和控制机器人臂70的运动。有利地，动力模块62的重量不由机器人臂70支撑，而是可在单独的结构上，使得机器人臂70不需要承受动力模块62的重量。MR流体离合器设备10A至10H(共同称为MR流体离合器设备10)各自固定到输出轴22。每个MR流体离合器设备10具有滑轮或等同物23，线缆或等同物24以与上述实施例类似的方式缠绕在滑轮或等同物23上。借助于线缆24，每个MR流体离合器设备10(从杆77A至77H)拉动相应的杆77。杆77各自与主缸78(即，缸78A至78H之一)相关联，由此，拉力将在液压软管79(即，管、管道、导管等)处产生液压流或压力供应。如图19A所示，软管79(即79A至79H)的线束进入单独的软管79中，每个软管79到达相关联的从动缸，如图7A所示，但在图19B中未示出，其中没有软管79以简化该图。例如，图19C中的主缸78A和78B可分别连接到图7B中的从动缸75A和75B。因此，主缸78将由MR流体离合器设备10产生的机械拉力转换为液压压力，该液压被从动缸75重新转换为机械拉力，以引起对抗力和运动。因此，机器人臂70受益于MR流体离合器设备10在其运动中的动态响应。机器人臂70的多个自由度可使用单个动力源，即马达21，通过由控制器(包括处理器单元和合适的控制模块)操作的，来自MR流体离合器设备10的选择性耦接输入提供的运动控制来致动。

[0094] 当相关的MR流体离合器设备中的一个，即10A，通过拉动线缆24A(并因此在滑轮23A上卷起线缆24A)而引起拉动作用时，每对对抗从动缸(即75A和75B对)提供对抗力，另一个MR流体离合器设备10B可处于受控的滑移状态。受控的滑移导致液压传动装置和线缆24B中的压力释放。因此，线缆24B缠绕在滑轮72B上(图19B)。因此，杆76B被线缆24B拉动，由此从动缸75B暂时成为主缸78B的主要缸(图19C)。这导致杆77B缩回到主缸78B中，并且MR流体离合器设备10B处的线缆24B解绕。因此，如先前所建议的，由于成对的张紧组的对抗操作，电动马达21将不会同时将全力传递给所有张紧组。

[0095] 参考图20，以类似的对抗方法操作的系统被示为有效负载移动控制系统30和/或100。然而，有效负载移动控制系统30/100代替线缆使用液压借助于液压传动单元来致动输出端的运动，这些液压传动单元类似于图19A至图19C的机器人臂70中采用的液压传动单元。在所示的实施例中，有效负载移动控制系统30和/或100具有一对MR流体离合器设备10，尽管未示出，但是它们可从公共动力源接收动力，例如如图2或图19C所示。然而，为简单起见，在图20中未示出动力源和相关的传动装置。每个MR流体离合器设备10的从动构件14是借助于杆203可枢转地连接到主缸202的活塞201的臂。有效负载移动控制系统30和/或100还可具有从主缸202延伸到另一个缸(从动缸205)的柔性软管204。该从动缸205具有活塞
206和其杆207，该杆枢转地连接到输出端208，该输出端在枢轴209处枢转地安装到地面。

[0096] 在操作中，MR流体离合器设备10中的一个的致动导致其关联的活塞201在相应的主缸202中运动。结果，加压流体可从主缸202穿过软管204，并行进到从动缸205中。这将引起活塞206的运动，该运动将推动输出端208。在一个旋转自由度的该所示实施例中，MR流体离合器设备10中的另一个的致动可导致输出端208的往复运动。

[0097] 因此，有效负载移动控制系统30和/或100以与系统60或70类似的对抗方法操作，但是在使用线缆时具有推动作用(压缩负载)而不是拉动作用(张紧负载)，从而有效负载移动控制系统30和/或100具有与张紧组相反的压缩组。有效负载移动控制系统30和/或100可布置成提供额外的输出自由度，其布置例如类似于图9A、图9B、图17、图19A和图19B的布置。作为图20中两个MR流体离合器设备10的另选方案，有效负载移动控制系统100可使用其它力来实行对MR流体离合器设备10中的一个的作用的对抗反作用，诸如弹簧、重力等。

[0098] 应当注意的是，两个软管均可以在输入或输出处插入同一活塞主体的不同腔室中，对抗性反作用施加在活塞上，杆将力传递给端部执行器。

[0099] 在又一个实施例中，考虑提供一个张紧组(例如，如在系统60或70中)和一个压缩组(例如，如在有效负载移动控制系统30和/或100中)组成的一对，以在输出的同一自由度上提供对抗力。在此种布置提供的可能性中，用于张紧组和压缩组的锚定点可以在输出端上的相同侧，相同面积和/或相同位置。当输出端的一侧上的空间不足时，这可为有价值的功能。

[0100] 这些有效负载移动控制系统30和/或100中的任何一个都可使用制动器，该制动器可以在较长的时间段内将输出固定在驱动位置，而不必激活通向驱动位置的MR流体离合器设备10。这样做的目的是在系统处于固定状态的同时，在系统受到弹簧力或外力的影响时，限制MR流体离合器设备10中的MR流体的磨损。

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