具有折纸Delta机械臂的微型过驱动空中机器人的设计与控制
机器人学
2023-05-04 v1
摘要
本工作提出了一种用于空中操作的小型轻量化微型飞行器(MAV)的机械设计与控制方法。据我们所知,在总起飞质量仅2.0 kg的情况下,所提出的系统是具有8自由度独立可控的最轻量化空中机械臂(AM):其中5自由度用于飞行平台,3自由度用于关节臂。我们将机器人设计为在机体前进方向上完全驱动。这允许独立的俯仰和瞬时力生成,从而改善平台在物理交互过程中的性能。该机械臂是一种由三个伺服电机驱动的折纸Delta机械臂,能够在末端执行器处实现主动运动补偿。其复合多材料连杆有助于减轻重量,而其柔性允许与环境进行柔顺的空中交互。特别地,机械臂的刚度可根据其构型改变。我们深入讨论了系统设计并表征了Delta臂的刚度。提出了一种处理平台过驱动同时利用Delta臂的控制架构。其在自由飞行和物理交互中的能力均通过实验进行了说明,突出了折纸折叠机制的优缺点。
引用
@article{arxiv.2305.01961,
title = {Design and Control of a Micro Overactuated Aerial Robot with an Origami Delta Manipulator},
author = {Eugenio Cuniato and Christian Geckeler and Maximilian Brunner and Dario Strübin and Elia Bähler and Fabian Ospelt and Marco Tognon and Stefano Mintchev and Roland Siegwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.01961},
year = {2023}
}