基于 SMA 弹簧多羽状肌肉架构驱动的拟人连续体机器人颈部
机器人学
2023-09-08 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本工作提出了一种新颖的形状记忆合金（Shape Memory Alloy, SMA）弹簧驱动连续体机器人颈部，其灵感来源于羽状肌肉架构。所提出的设计具有 2 自由度（2DOF），实验研究表明所设计的关节能够复现人类头部的拟人运动范围。我们列举了 SMA 驱动器的解析建模以及所提设计构型的运动学模型。进行了一系列实验，通过测量不同输入电流下的运动范围来评估该拟人颈部的性能。此外，进行了实验以验证 SMA 多物理场和连续体主干的解析模型。现有人形颈部由传统驱动器驱动，其能量效率相对较低且易磨损。当前研究设想应用非常规驱动器（如具有特定几何构型的 SMA 弹簧），其具有高功率重量比，可为连续体机器人提供平滑运动，如本工作所展示。
引用
@article{arxiv.2309.03683,
title = {An anthropomorphic continuum robotic neck actuated by SMA spring-based multipennate muscle architecture},
author = {Ratnangshu Das and Yashaswi Sinha and Anirudha Bhattacharjee and Bishakh Bhattacharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03683},
year = {2023}
}