Clarke Transform and Encoder-Decoder Architecture for Arbitrary Joints Locations in Displacement-Actuated Continuum Robots

要約

この論文では、変位駆動の連続体ロボットの中心線に沿った任意の数のジョイントとその任意のジョイント位置を考慮します。
これを達成するために、任意の関節位置を考慮できる定式化につながるクラーク変換の導出を再検討します。
提案された修正クラーク変換は、対称的に配置された関節位置に対する現在の制限依存性を超えて、機械設計およびアルゴリズムのアプローチに新たな機会を開きます。
Clarke 変換に基づいたエンコーダ/デコーダ アーキテクチャを提示することにより、異なるロボット設計間の結合値を変換して、類似したロボット設計の使用と直接的な知識の伝達を可能にすることができます。
その多用途性を実証するために、シミュレーションにおける制御と軌道生成のアプリケーションを紹介します。これらは、たとえば 3 つの対称的に配置されたジョイント用に設計された既存のフレームワークに簡単に統合できます。

要約(オリジナル)

In this paper, we consider an arbitrary number of joints and their arbitrary joint locations along the center line of a displacement-actuated continuum robot. To achieve this, we revisit the derivation of the Clarke transform leading to a formulation capable of considering arbitrary joint locations. The proposed modified Clarke transform opens new opportunities in mechanical design and algorithmic approaches beyond the current limiting dependency on symmetric arranged joint locations. By presenting an encoder-decoder architecture based on the Clarke transform, joint values between different robot designs can be transformed enabling the use of an analogous robot design and direct knowledge transfer. To demonstrate its versatility, applications of control and trajectory generation in simulation are presented, which can be easily integrated into an existing framework designed, for instance, for three symmetric arranged joints.

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