本质弹性耦合软-刚机器人的建模与控制

尽管近期基于模型的软体机器人与软刚混合体控制研究颇多，多数工作考察具有固有串联结构的机器人。虽然这类系统在文献中较为普遍，但设计具有各自由度间本质耦合弹性的软刚混合体的趋势日益增强。本工作旨在解决此类结构尤其在欠驱动情况下的建模与控制问题。我们引入了若干典型的弹性耦合简单模型，常见于此类系统。随后提出一种补偿弹性的控制器，并在不依赖弹性主导假设的前提下用 Lyapunov 方法证明其稳定性。该控制器适用于广义欠驱动软体机器人。在仿真案例中评估控制器后，我们搭建了简单硬件平台以评估模型与控制器。最后，利用该硬件展示了欠驱动弹性耦合系统在“无传感器”力控制中的新颖用例。