基于拓扑学的软连续体机器人形态描述子
机器人学
2025-08-04 v1
摘要
本文提出一种基于拓扑学启发的软连续体机器人形态描述子，通过结合准刚性体模型（pseudo-rigid-body, PRB）与摩尔点理论，实现对机器人形态的量化表征。通过计数方向投影的临界点，该描述子能够实现多模态配置的离散化表示，并促进形态分类。进一步，我们将该描述子应用于形态控制，通过将目标配置形式化为优化问题，计算产生所需拓扑特征平衡形状的作动参数。该方法提供了一种统一的量化形态描述、分类与控制软连续体机器人的框架，具有在医疗领域如 minimally invasive surgery（ minimally 侵入手术）和内血管介入等应用中提升机器人精度和适应性的潜力。
引用
@article{arxiv.2508.00258,
title = {Topology-Inspired Morphological Descriptor for Soft Continuum Robots},
author = {Zhiwei Wu and Siyi Wei and Jiahao Luo and Jinhui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00258},
year = {2025}
}