Trajectory Tracking Control of Dual-PAM Soft Actuator with Hysteresis Compensator

要約

ソフトロボティクスは、急速に進化している新興分野です。
空気圧アクチュエータは優れた性能を備えているため、ソフトロボットの駆動に適しています。
しかし、そのヒステリシス特性により制御は容易ではありません。
これらの課題に応えて、我々はソフトアクチュエータのヒステリシスを補償する適応制御手法を提案する。
新しいデュアル空気圧人工筋肉 (PAM) 曲げアクチュエータを採用した革新的な制御戦略は、基準軌道の予測された動きに対応する従来の PID コントローラー内のゲインを動的に調整することでヒステリシス効果を軽減します。
実験による比較評価により、新制御方式は従来方式に比べて追従精度や応答速度において優れていることが分かりました。
私たちの研究は、ソフトアクチュエータの制御を進歩させるための新しい方向性を明らかにしています。

要約(オリジナル)

Soft robotics is an emergent and swiftly evolving field. Pneumatic actuators are suitable for driving soft robots because of their superior performance. However, their control is not easy due to their hysteresis characteristics. In response to these challenges, we propose an adaptive control method to compensate hysteresis of a soft actuator. Employing a novel dual pneumatic artificial muscle (PAM) bending actuator, the innovative control strategy abates hysteresis effects by dynamically modulating gains within a traditional PID controller corresponding with the predicted motion of the reference trajectory. Through comparative experimental evaluation, we found that the new control method outperforms its conventional counterparts regarding tracking accuracy and response speed. Our work reveals a new direction for advancing control in soft actuators.

arxiv情報

著者 Junyi Shen,Tetsuro Miyazaki,Shingo Ohno,Maina Sogabe,Kenji Kawashima
発行日 2023-10-11 01:31:51+00:00
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