软体机器人执行器的安全监督控制

尽管软体机器人相比传统机器人对环境的交互更安全，但软体机构和执行器在特别是未建模接触期间仍具有显著的损坏或退化风险。本文提出了一种在软体机器人控制过程中实现软体执行器安全运行的反馈策略。为此，监督控制器监测执行器状态并动态饱和控制输入，以避免可能导致物理损坏的条件。我们证明了在某些条件下，该监督控制器是稳定且可验证安全的。随后，我们利用带有嵌入式形状记忆合金（SMA）执行器与传感的软体热驱动机器人肢体，展示了监督控制器的完全机载运行。在监督器下进行的测试验证了其理论特性，并展示了机器人肢体在自由空间中姿态的稳定。最后，实验表明我们的方法在接触（包括环境约束与人接触）时或在命令不可行运动时防止了过热。该监督控制器及其利用完全机载传感执行的能力，有潜力使软体机器人执行器可靠到足以实用。