复合张拉整体机器人的逆静力学优化
机器人学
2020-01-06 v2 系统与控制
摘要
由缆索驱动的张拉整体（‘张力-完整性’）结构构建的机器人具有软体机器人的诸多优势，如柔性与鲁棒性，同时仍遵循简单的静力学与动力学模型。然而，现有的张拉整体建模方法无法原生描述张力网络中含有任意刚体的机器人。本文提出一种计算此类张拉整体机器人（此处定义为复合张拉整体）在静平衡下缆索张力的方法。首先，从用于其他张拉整体结构的标准力密度法重新推导了复合张拉整体机器人的静平衡模型。接着，在我们提出的模型下表述机器人缆索中张力计算问题。将求解表述为带实际约束的二次优化问题。仿真说明了该逆静力学优化问题如何用于两种不同复合张拉整体应用的设计与控制：一种脊柱机器人和一种由该脊柱构建的四足机器人。最后，我们通过硬件实验验证了逆静力学模型的准确性，证明了使用我们所提方法实现低误差开环控制的可行性。
引用
@article{arxiv.1808.08252,
title = {Inverse Statics Optimization for Compound Tensegrity Robots},
author = {Andrew P. Sabelhaus and Albert H. Li and Kimberly A. Sover and Jacob Madden and Andrew Barkan and Adrian K. Agogino and Alice M. Agogino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.08252},
year = {2020}
}