基于分段万向节模型对软体机械臂的统一运动学与动力学建模
机器人学
2022-03-16 v3
摘要
软体机械臂的柔顺性使得精确运动学与动力学模型的建立尤为困难。软体机器人运动学中最广泛使用的模型假设分段常曲率（PCC）。然而，PCC 无法有效处理外力，甚至重力的影响，因为机器人在这些条件下不会以常曲率变形。本文中，我们在较宽松的假设——即机械臂各段在平面内无扭转地变形——下，建立多段软体机械臂的三维（3D）建模。我们通过推导其与串联万向节机器人的等价性，为软体臂设计了运动学与动力学模型。在真实机器人平台上的大量实验与仿真证实了该方法在带负载 3D 运动中的建模精度。考虑重力与外力时，所提模型的最大位置/旋转误差经验证比 PCC 模型低 6.7 倍/4.6 倍。
引用
@article{arxiv.2109.05791,
title = {Unified Kinematic and Dynamical Modeling of a Soft Robotic Arm by a Piecewise Universal Joint Model},
author = {Zhanchi Wang and Gaotian Wang and Nikolaos M. Freris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05791},
year = {2022}
}
备注
The paper will be merged into a new one