电液机器人肩部的自感知反馈控制

人类肩部凭借其盂肱关节、肌腱、韧带和肌肉，能够精确高效地执行复杂任务。然而，当前的机器人肩部设计缺乏其生物对应物固有的柔顺性和紧凑性。这些设计的一个主要限制是依赖外部传感器（如旋转编码器），这限制了机械关节的设计并增加了系统的体积。为解决这一限制，我们提出了一种仿生拮抗机器人肩部，具有两个自由度，由自感知液压放大自修复静电执行器驱动。我们的人造肌肉设计将高压静电驱动与一对低压自感知电极解耦。这种方法允许在任务空间中对轨迹进行本体感觉反馈控制，同时无需任何额外传感器。我们通过将其与基于运动捕捉系统提供的位置数据的反馈控制进行比较，评估了该平台的有效性。该研究展示了基于电液执行器固有自感知能力的闭环可控机器人操作器。所提出的架构可作为复杂肌肉骨骼关节布置的基础。