基于FBG的连续体操纵器避障交互控制
机器人学
2018-07-03 v1
摘要
在受限环境中跟踪并控制连续体灵巧操纵器（CDM）的形状是一项具有挑战性的任务。施加的约束以及与未知障碍物的交互可能改变CDM的形状，因此需要不依赖直接视线的形状感知方法。为解决这些问题，我们将一种新型光纤布拉格光栅（FBG）形状感知单元集成到CDM中，实时重建形状，并开发了一种基于优化的控制算法，利用FBG尖端位置反馈。该CDM设计用于骨溶解（骨质退化）的微创治疗。为评估反馈控制算法在CDM与障碍物交互时的性能，我们开展了一组实验，类似于骨溶解治疗过程中CDM与软硬病灶交互的真实场景。此外，我们利用雅可比信息提出了识别CDM与软或硬障碍物碰撞的方法。结果表明，基于FBG反馈成功控制了CDM尖端，并表明所提方法在与未知障碍物交互时具有可重复性与鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1807.00280,
title = {FBG-Based Control of a Continuum Manipulator Interacting With Obstacles},
author = {Shahriar Sefati and Ryan Murphy and Farshid Alambeigi and Michael Pozin and Iulian Iordachita and Russell Taylor and Mehran Armand},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.00280},
year = {2018}
}
备注
Accepted for IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2018