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提出一种以变宽度片弹簧为骨架的气动柔顺关节，可构成柔性自适应机械手.片弹簧的变形等效于弹性悬臂梁自由端受特殊变载荷作用的大扰度变形。采用分段非线性变系数并带有未知参数的微分方程建立静态模型．借助MATLAB中的BVP4C函数得到不同压力下片弹簧任意位置的变形倾角、变形位移的数值解，变载荷明确后利用ANSYS建模仿真，验证结果的正确性。与等宽度片弹簧对比后说明，变宽度片弹簧骨架关节具有柔性好、节省能源的优点。