用于多执行器软体机器人局部反馈控制的无电子气动逻辑电路

唯有当自主操作所需控制器能完全在软体组件上实现时，制造能执行复杂任务的完全软体机器人的愿景才能达成。尽管近期在用于机械信号处理的柔性流体电路方面取得进展，该技术用于软体机器人控制仍受限于复杂的制造与调参过程，以及对外时钟和数字参考等外部信号的需求。我们提出一种开发气动软体机器人的方法，其中多个执行器间的协调交互由分布式嵌入系统软体结构中的组件所实现的控制器完成。该方法引入了二值与多值执行器逻辑状态的概念。如此，利用新型软阀建立的执行器模拟状态间的物理局部动态耦合，可被视为作用于执行器状态离散化表示的基于逻辑门的映射。进而，可应用数字逻辑设计技术推导智能协调执行器响应振荡模式的局部机械耦合架构。为调控制器参数，所设计的软阀使其主要物理参数可从机器人外部通过相应结构件的简单几何改变来调整。为展示所提方法，我们呈现了一个六态运动软体机器人的开发。