Clarke变换与Clarke坐标——面向连续体机器人状态表示的新选材

对于绝大多数由三根或四根腱驱动的连续体机器人，每个分割部件都由三根或四根腱施加驱动力，这些腱受到机械设计约束。对于这两种情况，已有方法可以加以考虑约束。然而，对于任意数量的腱，尚未建立一种解耦方法。为此解决此未解通用问题，我们探索了状态表示方法并利用二维流形。我们发现，用于矢量控制的Clarke变换可以推广以解决此问题。我们提出Clarke变换和Clarke坐标，可用于克服腱之间棘手的相互依赖关系，简化建模，并统一各种改进状态表示。进一步的关联到弧参数，使得更具普适性的方法得以应用于更广泛的机器人类型成为可能。