本質的に弾性結合したソフト・リジッドロボットのモデリングと制御
Modeling and Control of Intrinsically Elasticity Coupled Soft-Rigid Robots
自由度間に弾性結合を持つソフト・リジッドハイブリッドロボットのモデル化と、弾性を補償する安定な制御器を提案し、ハードウェアで力制御を実証した。
著者: Zach J. Patterson, Cosimo Della Santina, Daniela Rus
分類: cs.RO
原文アブストラクト
While much work has been done recently in the realm of model-based control of soft robots and soft-rigid hybrids, most works examine robots that have an inherently serial structure. While these systems have been prevalent in the literature, there is an increasing trend toward designing soft-rigid hybrids with intrinsically coupled elasticity between various degrees of freedom. In this work, we seek to address the issues of modeling and controlling such structures, particularly when underactuated. We introduce several simple models for elastic coupling, typical of those seen in these systems. We then propose a controller that compensates for the elasticity, and we prove its stability with Lyapunov methods without relying on the elastic dominance assumption. This controller is applicable to the general class of underactuated soft robots. After evaluating the controller in simulated cases, we then develop a simple hardware platform to evaluate both the models and the controller. Finally, using the hardware, we demonstrate a novel use case for underactuated, elastically coupled systems in "sensorless" force control.
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