用于电液软执行器的高频电容传感
机器人学
2024-10-27 v2
摘要
在追求更具适应性和多功能性的机器人系统过程中，对柔顺且具有本体感觉的执行器的需求日益明显。液压放大自愈静电（HASEL）执行器凭借其固有的柔软性和灵活性提供了独特的优势，使其成为各种机器人任务（包括与人和动物的精细交互、仿生运动、假肢和外骨骼）的有前景的候选者。这导致人们对HASEL执行器的电容自感知能力越来越感兴趣，以创建不需要外部传感器的微型位移估计电路。然而，在高于1 Hz的驱动频率下并使用微型高压电源实现HASEL自感知仍然有限。在本文中，我们介绍了F-HASEL执行器，它在Peano-HASEL执行器的基础上增加了一个专门用于电容传感的额外电极对。我们展示了F-HASEL在高达20 Hz的高频驱动期间以及外部负载下，使用由低成本现成组件和微型高压电源组成的微型电路进行位移估计的能力。最后，我们提出了一种用于估计多个F-HASEL位移的电路，并在一个可穿戴应用中演示了它，以实时跟踪虚拟现实用户的关节旋转。
引用
@article{arxiv.2404.04071,
title = {High-Frequency Capacitive Sensing for Electrohydraulic Soft Actuators},
author = {Michel R. Vogt and Maximilian Eberlein and Clemens C. Christoph and Felix Baumann and Fabrice Bourquin and Wim Wende and Fabio Schaub and Amirhossein Kazemipour and Robert K. Katzschmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04071},
year = {2024}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication