Shape Estimation and Control of a Soft Continuum Robot Under External Payloads

机器人 机器人末端执行器 执行机构 职位(财务) 计算机科学 机器人控制 反向动力学 控制理论(社会学) 人工智能 机器人运动学 模拟 控制工程 工程类 运动学 移动机器人 控制(管理) 物理 经典力学 经济 财务
作者
Qingxiang Zhao,Jiewen Lai,Kaicheng Huang,Xiao‐Bing Hu,Henry K. Chu
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:27 (5): 2511-2522 被引量:33
标识
DOI:10.1109/tmech.2021.3116970
摘要

Finding the shape of a continuum robot is a challenging task, especially in a constrained environment where external sensors like cameras are unable to provide sufficient information. In particular, accurate robot control becomes more difficult when the robot needs to interact with uncertain external payloads. In this article, we present the development of a soft robotic system with embedded sensors to help reconstruct the shape of the robot under different external disturbances. First, strain gauges were employed to perceive the current deformation state of the robot due to actuator inputs and external payloads. Then, a shape reconstruction (SR) method based on a spatial curve fitting approach was proposed, where multiple control points along the robot were predicted using Neural Networks. With the estimated shape, a local inverse kinematics model was developed so that the robot end-effector can be precisely controlled in quasi-static state to reach various positions, and position of end effector calculated via SR module was employed to improve the path following performance. Simulation and experiments were conducted and the results confirm that the proposed control system is effective to predict the shape and properly control the robot with or without external payloads.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
谨言发布了新的文献求助10
刚刚
yanzu应助开放的大侠采纳,获得10
1秒前
远方的大树给远方的大树的求助进行了留言
1秒前
o10发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
吃口饭发布了新的文献求助10
2秒前
传奇3应助虚心的以晴采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
文俊杰完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
魔幻冷霜完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
TRY发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
RUSeries完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
snow发布了新的文献求助10
7秒前
一苇以航发布了新的文献求助10
7秒前
yellow完成签到,获得积分20
7秒前
草上飞李四完成签到,获得积分10
7秒前
张振宇完成签到 ,获得积分10
8秒前
yanzu应助卡乐瑞咩吹可采纳,获得20
8秒前
8秒前
9秒前
森sen发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
10秒前
seven发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
领导范儿应助坚定青柏采纳,获得10
11秒前
超大玻璃瓶完成签到 ,获得积分10
11秒前
荷荷HeHe完成签到 ,获得积分10
12秒前
饱满懿轩完成签到,获得积分10
12秒前
小石头完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI5应助撒西不理采纳,获得10
13秒前
内向莛完成签到,获得积分10
13秒前
蒙蒙完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 710
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Virulence Mechanisms of Plant-Pathogenic Bacteria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3564116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3137325
关于积分的说明 9421827
捐赠科研通 2837701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1559976
邀请新用户注册赠送积分活动 729224
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 717246