纤维增强流体驱动执行器并联组合的力生成
机器人学
2018-10-29 v2
摘要
软体机器人系统的柔顺结构相较于传统刚性机器人实现了多种新颖能力。一类称为纤维增强弹性体包覆件(FREEs)的软流体驱动执行器尤其适合作为此类系统的执行器。FREEs天生柔软，且可在不施加刚性结构的情况下施加空间力。此外，它们可被配置以产生大量多样的力与力矩组合。本文探讨将多个不同配置的FREEs并联组合以实现完全可控的多维软驱动的可能性。为此，我们提出一种新方法，用于将软执行器产生的广义力表示并计算为其内部压力的函数。该方法依赖于状态相关流体雅可比的概念，其给出力的线性表达式。我们运用此概念构造给定状态下软系统可生成的所有可能力的集合。该力zonotope可用于指导软执行器并联组合的设计与控制。该方法通过三个精心设计的执行器受约束于2DOF测试台的并联组合进行了实验验证。力的预测值与测量值匹配，均方根误差小于1.5 N的力和8×10^(-3) Nm的力矩，证明了所提方法的实用性。
引用
@article{arxiv.1805.00124,
title = {Force Generation by Parallel Combinations of Fiber-Reinforced Fluid-Driven Actuators},
author = {Daniel Bruder and Audrey Sedal and Ram Vasudevan and C. David Remy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.00124},
year = {2018}
}
备注
Published in IEEE Robotics and Automation Letters