Motion Planning and Iterative Learning Control of a Modular Soft Robotic Snake.
Motion Planning and Iterative Learning Control of a Modular Soft Robotic Snake.
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DOI：
10.3389/frobt.2020.599242
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发表时间：
2020
影响因子：
3.4
通讯作者：
Onal CD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Luo M;Wan Z;Sun Y;Skorina EH;Tao W;Chen F;Gopalka L;Yang H;Onal CD
蛇机器人是一个重要的研究课题，具有广泛的应用，包括在密闭空间的检查，搜索和救援，以及灾难响应。蛇形机器人非常适合这些应用，因为它们的多功能性和适应性，以非结构化和约束环境。本文介绍了一种柔性气动机器蛇，它可以模仿生物蛇的能力，其柔软的身体可以提供灵活性和对环境的适应性。本文结合柔性移动的机器人建模、本体感觉反馈控制和运动规划，为柔性机器蛇的自主功能研究铺平道路。我们提出了一个压力操作的软机器人蛇具有高度的模块化，利用定制的嵌入式灵活的曲率传感。在这个平台上，我们介绍了使用迭代学习控制，使用反馈板上的曲率传感器，使蛇自动纠正其步态的上级运动。我们还提出了一个运动规划和轨迹跟踪算法，使用自适应边界框，它允许有效的运动规划，仍然考虑到软机器人蛇的运动状态。我们测试了该算法的实验，并证明其性能在避障的情况下。
Snake robotics is an important research topic with a wide range of applications, including inspection in confined spaces, search-and-rescue, and disaster response. Snake robots are well-suited to these applications because of their versatility and adaptability to unstructured and constrained environments. In this paper, we introduce a soft pneumatic robotic snake that can imitate the capabilities of biological snakes, its soft body can provide flexibility and adaptability to the environment. This paper combines soft mobile robot modeling, proprioceptive feedback control, and motion planning to pave the way for functional soft robotic snake autonomy. We propose a pressure-operated soft robotic snake with a high degree of modularity that makes use of customized embedded flexible curvature sensing. On this platform, we introduce the use of iterative learning control using feedback from the on-board curvature sensors to enable the snake to automatically correct its gait for superior locomotion. We also present a motion planning and trajectory tracking algorithm using an adaptive bounding box, which allows for efficient motion planning that still takes into account the kinematic state of the soft robotic snake. We test this algorithm experimentally, and demonstrate its performance in obstacle avoidance scenarios.
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DOI：
10.1002/jez.521
发表时间：
2009-03-01
期刊：
JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY PART A-ECOLOGICAL GENETICS AND PHYSIOLOGY
影响因子：
--
作者：
Astley, Henry C.;Jayne, Bruce C.
通讯作者：
Jayne, Bruce C.
影响因子：
5.2
作者：
Skorina, Erik H.;Luo, Ming;Onal, Cagdas D.
通讯作者：
Onal, Cagdas D.
影响因子：
3.4
作者：
Onal, Cagdas D.;Rus, Daniela
通讯作者：
Rus, Daniela
影响因子：
9.2
作者：
Gong, Chaohui;Travers, Matthew J.;Choset, Howie
通讯作者：
Choset, Howie
DOI：
10.1108/01439910510582264
发表时间：
2005-01-01
影响因子：
1.8
作者：
Granosik, G;Hansen, MG;Borenstein, J
通讯作者：
Borenstein, J