Underactuated Control of Multiple Soft Pneumatic Actuators via Stable Inversion

要約

ソフトグリッパーは、その固有のコンプライアンス性と適応性により、ロボット工学における繊細で多用途の操作タスクに利点を示します。
この論文では、ソフト グリッパ内のソフト フィンガの調整に明確に焦点を当て、複数のソフト アクチュエータの作動不足制御に対する新しいアプローチを紹介します。
単一のシリンジ ポンプを作動機構として利用することで、準拠システムの複数の自由度を調整するという課題に取り組みます。
理論的枠組みは安定反転理論の概念を適用し、それらを非作動ソフト グリッパーの固有のダイナミクスに適応させます。
綿密なメカトロニクス システム設計とコントローラー合成を通じて、シミュレーションと実験で正確で調整された操作タスクを達成する際のアプローチの有効性と適用性を実証します。
私たちの発見は、ソフトロボット制御の進歩に貢献するだけでなく、現実世界のアプリケーション向けの低作動システムの設計と制御についての実践的な洞察も提供します。

要約(オリジナル)

Soft grippers, with their inherent compliance and adaptability, show advantages for delicate and versatile manipulation tasks in robotics. This paper presents a novel approach to underactuated control of multiple soft actuators, explicitly focusing on the coordination of soft fingers within a soft gripper. Utilizing a single syringe pump as the actuation mechanism, we address the challenge of coordinating multiple degrees of freedom of a compliant system. The theoretical framework applies concepts from stable inversion theory, adapting them to the unique dynamics of the underactuated soft gripper. Through meticulous mechatronic system design and controller synthesis, we demonstrate the efficacy and applicability of our approach in achieving precise and coordinated manipulation tasks in simulation and experimentation. Our findings not only contribute to the advancement of soft robot control but also offer practical insights into the design and control of underactuated systems for real-world applications.

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