一种液压弹性体驱动器的设计、制造与控制
机器人学
2018-06-14 v1
摘要
本文介绍一种柔顺二维机械臂（即所谓软驱动器）的设计、制造与控制。我们的重点是由恒压液压源驱动并经开关调制阀调控的纤维增强弹性体驱动器。对于给定的直径，我们研究了四种不同弹性体材料以及增强纤维匝数对驱动器所产生力和最大弯曲角的影响。在后续研究中，我们使用聚二甲基硅氧烷（PDMS），每 170mm 驱动器长度含 240 匝纤维，其在实验中承受最高压力与力。在本文其余部分，我们引入两种控制方法。首先，我们表明无需测量压力，结合简单的线性管模型即可较精确地控制管内压力。这可用于例如带 PI 位置控制的内-外环配置中，以在无压力测量需求下实现高性能。其次，我们通过实验表明，开关位置控制展现出非常好的稳态精度与可接受的瞬态。驱动器尖端位置由外部视觉系统测量。我们的实验包括软机械臂在自由运动及带载情况下的性能分析。
引用
@article{arxiv.1806.04894,
title = {Design, Fabrication and Control of an Hydraulic Elastomer Actuator},
author = {Mahdi Momeni Kelageri and Mikko Heikkila and Minna Poikelispaa and Reza Ghabcheloo and Matti Linjama and Jyrki Vuorinen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.04894},
year = {2018}
}
备注
7 pages, 13 Figures