基于 FBG 的可变长度估计用于可延展软体机械臂的形状感知
机器人学
2022-12-06 v1
摘要
本文提出一种利用光纤布拉格光栅（FBGs）的可变长度估计新方法，用于可延展软体机器人的形状感知。基于 FBG 传感器的形状重建在软体机器人中日益发展，而 FBG 光纤较小的拉伸范围难以为可延展机器人获取准确感知结果。针对此局限，我们通过引入刚性弯曲通道新提出了一种基于 FBG 的长度传感器，FBGs 可随机器人本体伸展/压缩在其中滑动，从而我们可搜索并匹配光纤中具有特定恒定曲率的 FBG 以确定有效长度。通过与上述测量融合，相应提出一种无模型滤波技术，用于可变长度模型的同步标定与机器人时间连续的长度估计，从而仅利用 FBGs 实现其准确形状感知。所提方法的性能已在配备 FBG 光纤的可延展软体机器人上于自由与非结构化环境中进行了实验评估。关于长度估计与形状感知的动态精度及鲁棒性结果证明了我们方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2212.01678,
title = {FBG-Based Variable-Length Estimation for Shape Sensing of Extensible Soft Robotic Manipulators},
author = {Yiang Lu and Wei Chen and Zhi Chen and Jianshu Zhou and Yun-Hui Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01678},
year = {2022}
}
备注
Accepted by IROS 2022