Force and Speed in a Soft Stewart Platform

要約

多くのソフトロボットは、高速で大きな変位で動的な動きを生成するのに苦労しています。
私たちは、手渡されたせん断補助（HSA）アクチュエータを使用して、平行6度（DOF）スチュワートgoughメカニズムを開発します。
ソフトアクチュエーターを使用することにより、3分の1のメカトロニクスコンポーネントを剛性のあるスチュワートプラットフォームと同じように使用することができ、2kgの動作ペイロードと16HXを超えるオープンループ帯域幅を保持することができます。
プラットフォームは、比例積分微分（PID）コントローラーを使用してボールとスライドパックを制御する際に、正確なトレースと動的妨害の拒絶の両方が可能であることを示します。
マシンラーニングベースの運動学モデルを開発し、各翻訳方向に約10cm、各方向で28度の機能的なワークスペースを実証します。
この6DOFデバイスには、ソフトメカニズムの利点をキャプチャしながら、剛性コンポーネント（パワー、速度、総ワークスペース）に関連する多くの特性があります。

要約(オリジナル)

Many soft robots struggle to produce dynamic motions with fast, large displacements. We develop a parallel 6 degree-of-freedom (DoF) Stewart-Gough mechanism using Handed Shearing Auxetic (HSA) actuators. By using soft actuators, we are able to use one third as many mechatronic components as a rigid Stewart platform, while retaining a working payload of 2kg and an open-loop bandwidth greater than 16Hx. We show that the platform is capable of both precise tracing and dynamic disturbance rejection when controlling a ball and sliding puck using a Proportional Integral Derivative (PID) controller. We develop a machine-learning-based kinematics model and demonstrate a functional workspace of roughly 10cm in each translation direction and 28 degrees in each orientation. This 6DoF device has many of the characteristics associated with rigid components – power, speed, and total workspace – while capturing the advantages of soft mechanisms.

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