用于稳定平滑位移输出的交流驱动串联弹性电液执行器
机器人学
2024-02-28 v2
摘要
被称为HASEL执行器的软体电液执行器因其出色的动态性能和高输出功率而引起了广泛的研究兴趣。然而，在恒定直流电压下，电液执行器的位移通常会随时间衰减，这阻碍了其潜在应用。我们首先建立了一个数学模型，不仅解释了直流电压下位移的衰减，还预测了在交流方波电压下相对稳定但带有振荡的位移。由于实际位移证实了我们模型观察到的趋势，该数学模型得到了验证。为了平滑交流电压引入的位移振荡，我们引入了一个串联弹性元件，形成了SE-HASEL执行器。采用比例-积分算法的反馈控制使SE-HASEL执行器能够消除顽固的位移迟滞。我们的结果表明，通过我们的方法，SE-HASEL执行器能够提供稳定平滑的位移，同时能够吸收外部冲击干扰。我们开发了一个基于SE-HASEL执行器的旋转关节，以展示其为广泛的机器人应用生成常见旋转运动的可能性。更重要的是，本文还提出了一种可用于磁共振成像引导手术过程的高精度穿刺活检机器人。总体而言，我们实现了能够展现稳定平滑位移输出的交流驱动串联弹性电液执行器。
引用
@article{arxiv.2401.13941,
title = {AC-Driven Series Elastic Electrohydraulic Actuator for Stable and Smooth Displacement Output},
author = {Quan Xiong and Xuanyi Zhou and Dannuo Li and Raye Chen-Hua Yeow},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13941},
year = {2024}
}