光敏电丝带执行器（OS-ERA）
机器人学
2026-02-20 v1
摘要
电丝带执行器（ERA）是一种轻型弯曲执行器，具有超高位移和快速运动。然而，其内置传感器依赖于精度有限的电容式传感器，这限制了准确控制。我们引入 OS-ERA，一种光敏 ERA，能提供可靠的 proprioceptive 信息，我们关注其设计和集成的 sensing 解决方案，旨在不影响 actuation。为分析 ERA 在运动中的复杂曲率，我们设计并嵌入两个柔软光波导传感器。一个分类器被训练来映射传感信号，以区分八种弯曲状态。我们在六个 held-out 试验中验证了该模型，并将其与来自训练运行的信号轨迹进行比较。在所有测试中，sensing 输出信号遵循训练的 manifold，预测序列镜像真实性能并确认 repeatability。尽管刻意的 train-test 之间在 actuation speed 上存在不匹配，信号轨迹仍保持其形状，分类始终保持准确，表明实用的 voltage- 和 speed-invariance。结果表明，OS-ERA 能以高保真度对弯曲状态进行分类；它快速且可重复，解决了 ERA 的长期瓶颈，为向闭环控制迈出重要一步。
引用
@article{arxiv.2602.17474,
title = {Optically Sensorized Electro-Ribbon Actuator (OS-ERA)},
author = {Carolina Gay and Petr Trunin and Diana Cafiso and Yuejun Xu and Majid Taghavi and Lucia Beccai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.17474},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 5 figures, accepted for 9th IEEE-RAS International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2026)