Skip to main content

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Closed Loop Shape Control for Bio-inspired Soft Arms

verfasst von : Dario Lunni, Matteo Cianchetti, Egidio Falotico, Cecilia Laschi, Barbara Mazzolai

Erschienen in: Biomimetic and Biohybrid Systems

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We present a model-based approach for the control of the shape of a tendon-driven soft arm. The soft robotic structure, which is inspired by an octopus arm, has variable section that allows to obtain variable curvature when actuated. The main goal of our control system is to obtain a target curvature at a desired section of the arm. The controller combines input shaping and feedback integral control in order to overcome modeling errors and constant disturbances. Simulations show the coupling between the control loop and a dynamic model of the arm.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Lee, C., et al.: Soft robot review. Int. J. Control Autom. Syst. 15(1), 3–15 (2017)CrossRef Lee, C., et al.: Soft robot review. Int. J. Control Autom. Syst. 15(1), 3–15 (2017)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Camarillo, D.B., et al.: Mechanics modeling of tendon-driven continuum manipulators. IEEE Trans. Rob. 24(6), 1262–1273 (2008)CrossRef Camarillo, D.B., et al.: Mechanics modeling of tendon-driven continuum manipulators. IEEE Trans. Rob. 24(6), 1262–1273 (2008)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Trivedi, D., Lotfi, A., Rahn, C.D.: Geometrically exact models for soft robotic manipulators. IEEE Trans. Rob. 24(4), 773–780 (2008)CrossRef Trivedi, D., Lotfi, A., Rahn, C.D.: Geometrically exact models for soft robotic manipulators. IEEE Trans. Rob. 24(4), 773–780 (2008)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Renda, F., et al.: A 3D steady-state model of a tendon-driven continuum soft manipulator inspired by the octopus arm. Bioinspiration Biomim. 7(2), 025006 (2012)CrossRef Renda, F., et al.: A 3D steady-state model of a tendon-driven continuum soft manipulator inspired by the octopus arm. Bioinspiration Biomim. 7(2), 025006 (2012)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Braganza, D., et al.: A neural network controller for continuum robots. IEEE Trans. Rob. 23(6), 1270–1277 (2007)CrossRef Braganza, D., et al.: A neural network controller for continuum robots. IEEE Trans. Rob. 23(6), 1270–1277 (2007)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Penning, R.S., et al.: Towards closed loop control of a continuum robotic manipulator for medical applications. In: 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE (2011) Penning, R.S., et al.: Towards closed loop control of a continuum robotic manipulator for medical applications. In: 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE (2011)
7.
Zurück zum Zitat Renda, F., et al.: Dynamic model of a multibending soft robot arm driven by cables. IEEE Trans. Rob. 30(5), 1109–1122 (2014)CrossRef Renda, F., et al.: Dynamic model of a multibending soft robot arm driven by cables. IEEE Trans. Rob. 30(5), 1109–1122 (2014)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Giorelli, M., et al.: A two dimensional inverse kinetics model of a cable driven manipulator inspired by the octopus arm. In: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE (2012) Giorelli, M., et al.: A two dimensional inverse kinetics model of a cable driven manipulator inspired by the octopus arm. In: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE (2012)
9.
Zurück zum Zitat Singh, T., William, S.: Input shaping/time delay control of maneuvering flexible structures. In: Proceedings of the 2002 American Control Conference, vol. 3. IEEE (2002) Singh, T., William, S.: Input shaping/time delay control of maneuvering flexible structures. In: Proceedings of the 2002 American Control Conference, vol. 3. IEEE (2002)
Metadaten
Titel
A Closed Loop Shape Control for Bio-inspired Soft Arms
verfasst von
Dario Lunni
Matteo Cianchetti
Egidio Falotico
Cecilia Laschi
Barbara Mazzolai
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-63537-8_51

Premium Partner