Beschreibung
Diese Arbeit entwickelt am Beispiel eines pneumatisch betriebenen Gecko-inspirierten weichen Laufroboters Methoden zur Steuerung des Bewegungsapparats. Die Steuerung der Fortbewegung erfordert das Zusammenspiel von Steuerungshardware, Regelung der Verformung der einzelnen Aktuatoren und Algorithmen der inversen Kinematik. Ein kleiner Teil der Arbeit entwickelt einen pneumatischen Steuerkasten und Methoden zur Erfassung der Verformung von weichen Biegeaktuatoren. Der Hauptteil dieser Arbeit bezieht sich auf die Generierung von Gelenksollwerten für die erfolgreiche Fortbewegung. Durch die gezielte Ausnutzung des elastischen Verhaltens des weichen Materials wird eine vergleichsweise hohe Manövrierfähigkeit erreicht. Mit den vorgestellten Methoden übertrifft der Gecko-inspirierte Roboter die meisten der existierenden pneumatisch angetriebenen, mobilen weichen Roboter.
This work develops methods for locomotion control of pneumatically operated, mobile soft robots by using a gecko-inspired walking robot as an example. Locomotion control requires the interaction of control hardware, airpressure/deformation controllers and inverse kinematics control algorithms. A minor part of this work develops a pneumatic control box and methods for sensing the deformation of soft bending actuators. The major part of this work is related to the generation of the joint set points for successful locomotion. By specically exploiting the elastic behaviour of the soft material, a comparatively high manoeuvrability is achieved. Using the presented methods, the gecko-inspired robot outperforms most of existing pneumatic-driven, mobile soft robots.