Linear Kinematics for General Constant Curvature and Torsion Manipulators

要約

一定の曲率と一定のツイスト連続体マニピュレーターの運動学を統一する新しい一般モデルを提示します。
この運動学をエネルギーベースの物理学と組み合わせて、アクチュエータ構成からマニピュレータ変形への線形マッピングを導出します。これは、従来のロボットの前方運動学に類似しています。
私たちのモデルは、パラメーターの再適合を必要とせずに、さまざまなサイズ、曲げの種類、アクチュエータの種類を持つマニピュレーター全体に一般化されます。
一般性と線形性の組み合わせにより、モデルは制御および計画アルゴリズムに役立ちます。
最後に、空気圧人工筋肉を備えたマニピュレーターの実験的検証を通じて、モデルが正確であることが示されています。

要約(オリジナル)

We present a novel general model that unifies the kinematics of constant curvature and constant twist continuum manipulators. Combining this kinematics with energy-based physics, we derive a linear mapping from actuator configuration to manipulator deformation that is analogous to traditional robot forward kinematics. Our model generalizes across manipulators with different sizes, types of bending, and types of actuators, without the need for parameter re-fitting. The combination of generality and linearity makes the model useful for control and planning algorithms. Finally, our model is shown to be accurate through experimental validation on manipulators with pneumatic artificial muscles.

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