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。
ただし、ヒステリシス特性により制御が困難です。
この課題に応えて、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します。
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アプローチは、基準軌道の予測変動に対応する従来の 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。
実験による評価の結果、提案した制御方式は従来の制御方式に比べて追従精度や応答速度の点で優れていることが分かりました。
私たちの研究は、ソフト アクチュエータにおけるモデルフリー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 a swiftly evolving field. Pneumatic actuators are suitable for driving soft robots because of their superior performance. However, their control is challenging due to the hysteresis characteristics. In response to this challenge, we propose an adaptive control method to compensate for the hysteresis of soft actuators. Employing a novel dual pneumatic artificial muscle (PAM) bending actuator, the innovative control approach abates hysteresis effects by dynamically modulating gains within a traditional PID controller corresponding to the predicted variation of the reference trajectory. Through experimental evaluation, we found that the proposed control method outperforms its conventional counterparts regarding tracking accuracy and response speed. Our work reveals a new direction for advancing model-free control in soft actuators.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google