Model-Free Control of a Soft Pneumatic Segment

García Samartín, Jorge Francisco ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1429-8656, Molina Gómez, Raúl and Barrientos Cruz, Antonio ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1691-3907 (2024). Model-Free Control of a Soft Pneumatic Segment. "Biomimetics", v. 9 (n. 3); p. 127. ISSN 23137673. https://doi.org/10.3390/biomimetics9030127.

Descripción

Título: Model-Free Control of a Soft Pneumatic Segment
Autor/es:
Tipo de Documento: Artículo
Título de Revista/Publicación: Biomimetics
Fecha: 21 Febrero 2024
ISSN: 23137673
Volumen: 9
Número: 3
Materias:
ODS:
Palabras Clave Informales: data-driven control; Graphene; Loop Dynamic Control; Machine Learning; Model-free control; Neural Networks; Pneumatic robot; Robots; soft arm; soft robots; Strain sensor
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Licencias Creative Commons: Reconocimiento

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Resumen

Soft robotics faces challenges in attaining control methods that ensure precision from hard-to-model actuators and sensors. This study focuses on closed-chain control of a segment of PAUL, a modular pneumatic soft arm, using elastomeric-based resistive sensors with negative piezoresistive behaviour irrespective of ambient temperature. PAUL's performance relies on bladder inflation and deflation times. The control approach employs two neural networks: the first translates position references into valve inflation times, and the second acts as a state observer to estimate bladder inflation times using sensor data. Following training, the system achieves position errors of 4.59 mm, surpassing the results of other soft robots presented in the literature. The study also explores system modularity by assessing performance under external loads from non-actuated segments.

Proyectos asociados

Tipo
Código
Acrónimo
Responsable
Título
Gobierno de España
PID2019-105808RB-I00
Sin especificar
Sin especificar
Equipo de Robots para Misiones para Búsqueda y Rescate
Comunidad de Madrid
S2018/NMT-4331
Sin especificar
Sin especificar
RoboCity2030 - Madrid Robotics Digital Innovation Hub
Gobierno de España
PID2022-142129OB-I00
CESAR
Sin especificar
Robots Colaborativos de Búsqueda y Rescate

Más información

ID de Registro: 90657
Identificador DC: https://oa.upm.es/90657/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:90657
URL Portal Científico: https://portalcientifico.upm.es/es/ipublic/item/10206305
Identificador DOI: 10.3390/biomimetics9030127
URL Oficial: https://www.mdpi.com/2313-7673/9/3/127
Depositado por: iMarina Portal Científico
Depositado el: 10 Sep 2025 08:38
Ultima Modificación: 10 Sep 2025 08:38