Finding lost wrenches: Using continuum robots for contact detection and estimation of contact location
Finding lost wrenches: Using continuum robots for contact detection and estimation of contact location
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寻找丢失的扳手：使用连续机器人进行接触检测和接触位置估计
DOI：
10.1109/robot.2010.5509569
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
N. Simaan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Bajo;N. Simaan
本文提出了一种新颖的建模框架，用于多骨干连续体机器人上的接触检测和接触位置估计。本文提出了约束连续体机器人的修正运动学，并介绍了连续体机器人的固定中心线偏差（FCD）的概念。结果表明，固定中心点轨迹的变化可用于接触检测和接触位置估计。研究了使用联合力偏差（JFD）进行接触检测的替代方法，并在考虑联合力的不确定性的同时推导出接触检测能力的下限。提出了一种基于FCD和连续介质机器人约束运动学雅可比行列式的接触位置估计框架。这些方法通过模拟和实验得到验证。该框架可用于增强机器人手术奴隶的安全性以及探索未知环境，例如在搜索和救援场景中。
This paper presents a novel modeling framework for contact detection and estimation of contact location on multi-backbone continuum robots. The paper presents modified kinematics for constrained continuum robots and introduces the concept of Fixed Centrode Deviation (FCD) for continuum robots. It is shown that the change in fixed centrode locus may be used for detection of contact and for contact location estimation. An alternative method for contact detection using Joint Force Deviation (JFD) is investigated and a lower bound for contact detectability is derived while considering uncertainties in joint forces. An estimation framework for the location of contact is presented based on FCD and the constrained kinematics Jacobian of the continuum robot. These methods are validated by simulation and experiments. This framework may be used for enhancing the safety of robotic surgical slaves and for exploration of unknown environments such as in scenarios of search and rescue.
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
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影响因子：
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作者：
N. Simaan;Hopkins University-ERC-CISST;P. Flint
通讯作者：
N. Simaan;Hopkins University-ERC-CISST;P. Flint