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Proprioceptive Sensing of Soft Tentacles with Model Based Reconstruction for Controller Optimization

Vicari, Andrea und Obayashi, Nana und Stella, Francesco und Raynaud, Gaetan und Mulleners, Karen und Della Santina, Cosimo und Hughes, Josie (2023) Proprioceptive Sensing of Soft Tentacles with Model Based Reconstruction for Controller Optimization. In: 2023 IEEE International Conference on Soft Robotics, RoboSoft 2023, Seiten 1-6. IEEE. 2023 IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft), 2023-04-03 - 2023-04-07, Singapore, Singapore. doi: 10.1109/RoboSoft55895.2023.10121999. ISBN 979-835033222-3. ISSN 2769-4526.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10121999

Kurzfassung

The success of soft robots in displaying emergent behaviors is tightly linked to the compliant interaction with the environment. However, to exploit such phenomena, proprioceptive sensing methods which do not hinder their softness are needed. In this work we propose a new sensing approach for soft underwater slender structures based on embedded pressure sensors and use a learning-based pipeline to link the sensor readings to the shape of the soft structure. Using two different modeling techniques, we compare the pose reconstruction accuracy and identify the optimal approach. Using the proprioceptive sensing capabilities we show how this information can be used to assess the swimming performance over a number of metrics, namely swimming thrust, tip deflection, and the traveling wave index. We conclude by demonstrating the robustness of the embedded sensor on a free swimming soft robotic squid swimming at a maximum velocity of 9.5 cm/s, with the absolute tip deflection being predicted within an error less than 9% without the aid of external sensors.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/197517/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Proprioceptive Sensing of Soft Tentacles with Model Based Reconstruction for Controller Optimization
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iD
Vicari, Andrea
Obayashi, NanaCREATE Lab, EPFL
Stella, FrancescoCREATE Lab, EPFL
Raynaud, Gaetan
Mulleners, Karen
Della Santina, Cosimo*Cosimo.DellaSantina (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1067-1134
Hughes, JosieCREATE Lab, EPFL
*DLR corresponding author
Datum:15 Mai 2023
Erschienen in:2023 IEEE International Conference on Soft Robotics, RoboSoft 2023
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/RoboSoft55895.2023.10121999
Seitenbereich:Seiten 1-6
Verlag:IEEE
ISSN:2769-4526
ISBN:979-835033222-3
Status:veröffentlicht
Stichwörter:soft tentacles
Veranstaltungstitel:2023 IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)
Veranstaltungsort:Singapore, Singapore
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 April 2023
Veranstaltungsende:7 April 2023
Veranstalter :IEEE
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Roboterdynamik & Simulation [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Strobl, Dr. Klaus H.
Hinterlegt am:24 Sep 2023 06:26
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:57

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