Abstract-I detta brev föreslår vi en ny ram för extern kraftavkänning för mjuka robotar baserat på fusion av vision-baserade mätningar och finita element modell (FEM) tekniker. En exakt mekanisk modell av roboten byggs med hjälp av realtid FEM för att beskriva förhållandet mellan de yttre krafter som verkar på roboten och förskjutningen av de fördefinierade funktionspunkterna. Positionen för dessa funktionspunkter på den verkliga roboten mäts med hjälp av ett visionssystem och jämförs med motsvarande funktionspunkter i den finita elementmodellen. Med hjälp av den jämförda förskjutningen beräknas de yttre krafternas intensitet genom att lösa ett omvänt problem. Baserat på de utvecklade FEM-ekvationerna visar vi att inte bara intensiteterna utan även de yttre krafternas läge kan uppskattas. En strategi föreslås för att hitta rätt platser för yttre krafter bland flera möjliga. Metoden verifieras och valideras med hjälp av både simulering och experiment på ett mjukt blad och en parallell mjuk robot (båda har icke-triviala former). De goda resultaten från den experimentella studien visar vår förmåga att närma sig varandra. Index Terms-Soft robot, externa krafter uppskattning, funktionspoäng tilldelning, ändliga element metod.
En allmän strategi för mjuka robotar med komplexa konfigurationer föreslås i REF där både plats och intensitet kan uppskattas baserat på deformation av markörer.
Vision-Based Sensing of External Forces Acting on Soft Robots Using Finite Element Method
{'venue': 'IEEE Robotics and Automation Letters', 'journal': 'IEEE Robotics and Automation Letters', 'mag_field_of_study': ['Engineering']}