应变基模型的性能与实验分析：针对连续体机器人
机器人学
2026-02-27 v1
摘要
尽管应变基模型在机器人领域被广泛采用，但有关于其性能比较（超出均匀弯曲测试）的工作不多。此外，随着连续体机器人原型设计努力的增加，评估这些模型适用性和进行全面性能评估的必要性日益凸显。为此本文研究了三阶应变插值方法的形状重建能力，检验其捕捉单个和组合变形效应的能力。将这些结果与几何可变应变方法进行比较和讨论。随后，对仿真结果进行实验验证，通过摄像头记录细长棒的变形配置来实现。该棒的配置由机械臂位移其一个端点并通过反射标记提取，无需任何其他外部传感器——即沿棒放置的应变计或力矩计。实验表明，模型预测与观察到的形状之间一致性良好，平均误差为棒长的0.58%，平均计算时间为每个配置的0.32秒，优于现有模型。
引用
@article{arxiv.2602.22854,
title = {Performance and Experimental Analysis of Strain-based Models for Continuum Robots},
author = {Annika Delucchi and Vincenzo Di Paola and Andreas Müller and and Matteo Zoppi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.22854},
year = {2026}
}