肌腱/绳驱动连续体机器人研究现状与展望

为了促进肌腱/绳驱动连续体机器人的理论发展和实际应用,从建模方法和控制策略2个方面分析并总结了现有研究成果。首先,介绍了常用肌腱/绳驱动连续体机器人的结构设计方法和发展趋势。在此基础上,总结了肌腱/绳驱动连续体机器人常用的运动学建模和动力学建模方法,并从建模原理、模型精度、复杂度和计算效率等方面对各种方法进行了对比,为不同应用场景下肌腱/绳驱动连续体机器人建模方法的选择提供了参考。其次,梳理了肌腱/绳驱动连续体机器人控制中存在的模型失配、参数扰动和动态响应等问题产生的原因,以问题为导向,将现有控制策略分为基于模型控制、无模型控制和混合控制3类,并对每种控制策略在开环和闭环应用场景中的实施方法、优缺点和发展趋势进行了归纳总结。最后,指出了肌腱/绳驱动连续体机器人在建模和控制方面还存在的研究挑战,并对其未来的发展方向进行了展望。