論文の概要: Inductance-Based Force Self-Sensing in Fiber-Reinforced Pneumatic Twisted-and-Coiled Actuators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.18555v1
- Date: Thu, 19 Mar 2026 07:09:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-21 18:33:56.979022
- Title: Inductance-Based Force Self-Sensing in Fiber-Reinforced Pneumatic Twisted-and-Coiled Actuators
- Title（参考訳）: 繊維強化空気圧ツイスト・コイルアクチュエータにおけるインダクタンスベース力自覚
- Authors: Yunsong Zhang, Tianlin Li, Mingyang Yang, Feitian Zhang,
- Abstract要約: 繊維強化空気圧ツイスト・アンド・コイルアクチュエータ(FR-PTCA)は、高出力密度とコンプライアンスを提供するが、その強度と固有のプロリオセプション制限が欠如している。
本稿では,インダクタンスフィードバックによる固有力推定と間接変位推定を可能にする導電性ニッケル線と一体化した自己検知型FR-PTCAを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.75201496848963
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fiber-reinforced pneumatic twisted-and-coiled actuators (FR-PTCAs) offer high power density and compliance but their strong hysteresis and lack of intrinsic proprioception limit effective closed-loop control. This paper presents a self-sensing FR-PTCA integrated with a conductive nickel wire that enables intrinsic force estimation and indirect displacement inference via inductance feedback. Experimental characterization reveals that the inductance of the actuator exhibits a deterministic, low-hysteresis inductance-force relationship at constant pressures, in contrast to the strongly hysteretic inductance-length behavior. Leveraging this property, this paper develops a parametric self-sensing model and a nonlinear hybrid observer that integrates an Extended Kalman Filter (EKF) with constrained optimization to resolve the ambiguity in the inductance-force mapping and estimate actuator states. Experimental results demonstrate that the proposed approach achieves force estimation accuracy comparable to that of external load cells and maintains robust performance under varying load conditions.
- Abstract（参考訳）: 繊維強化空気圧ツイスト・アンド・コイルアクチュエータ (FR-PTCA) は高出力密度とコンプライアンスを提供するが、その強いヒステリシスと本質的なプロリオセプション制限が欠如している。
本稿では,インダクタンスフィードバックによる固有力推定と間接変位推定を可能にする導電性ニッケル線と一体化した自己検知型FR-PTCAを提案する。
実験により, アクチュエータのインダクタンスには定圧で決定論的, 低ヒステリシスインダクタンス-力関係がみられ, 強いヒステリシスインダクタンス-長さの挙動とは対照的であることがわかった。
この特性を生かして、インダクタンス・フォースのマッピングとアクチュエータ状態の推定の曖昧さを解決するために、拡張カルマンフィルタ(EKF)と制約付き最適化を統合したパラメトリック自己センシングモデルと非線形ハイブリッドオブザーバを開発する。
実験により, 提案手法は外部負荷セルに匹敵する力推定精度を達成し, 負荷条件の異なる場合のロバストな性能を維持できることを示した。
関連論文リスト
- Intelligent Control of Differential Drive Robots Subject to Unmodeled Dynamics with EKF-based State Estimation [28.37226750522601]
この研究は、リアプノフに基づく非線形コントローラと適応ネットワーク(ANN)を組み合わせた統一制御と状態推定フレームワークを導入する。
提案した制御器はニューラルネットワークの普遍近似特性を利用して未知の非線形性をリアルタイムでモデル化する。
堅牢な状態推定を保証するため、EKFは単分子、2D-LiDARおよびホイールエンコーダから慣性測定ユニット(IMU)とオドメトリーを融合させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-16T07:44:28Z) - Adaptive Manipulation Potential and Haptic Estimation for Tool-Mediated Interaction [14.888648782445694]
本稿では,ツール間相互作用の統一表現として,パラメータ化された平衡マニフォールド(EM)を提案する。
我々は,ハプティック推定,オンライン計画,適応剛性制御を統合したクローズドループフレームワークを開発した。
このフレームワークはシミュレーションと260以上の現実世界のスクリューロージング試験によって検証されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-11T02:57:55Z) - Bounds of Chain-of-Thought Robustness: Reasoning Steps, Embed Norms, and Beyond [64.88201012057822]
既存の研究では、CoT(Chain-of-Thought)の出力が入力摂動に大きく影響していることが示されている。
我々は,CoT出力の変動に対する入力摂動の影響を理論的に解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-25T15:04:31Z) - Towards Stabilized and Efficient Diffusion Transformers through Long-Skip-Connections with Spectral Constraints [51.83081671798784]
Diffusion Transformers (DiT) は、画像およびビデオ生成のための強力なアーキテクチャとして登場し、優れた品質とスケーラビリティを提供している。
DiTの実用アプリケーションは本質的に動的特徴不安定性に悩まされており、キャッシュされた推論中にエラーを増幅する。
我々は,Long-Skip-Connections (LSCs) で拡張された画像およびビデオ生成型DiTであるSkip-DiTを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-26T17:28:10Z) - Regulating Model Reliance on Non-Robust Features by Smoothing Input Marginal Density [93.32594873253534]
信頼できる機械学習は、非ロバストな特徴に依存するモデルの厳密な規制を必要とする。
本稿では,モデル予測を入力に関連付けることによって,そのような特徴を記述・規制するフレームワークを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-05T09:16:56Z) - Twist-and-turn dynamics of spin squeezing in bosonic Josephson junctions: Enhanced shortcuts-to-adiabaticity approach [0.0]
STA(Shortcut to adiabaticity)と最近開発された拡張版eSTA(eSTA)を用いてスピンスクイーズ状態を生成する方法を示す。
このシステムでは,eSTAアプローチが特に強スピンスキーズ状態のロバストな実現を可能にしていることを示す。
また, この手法は, 非ガウス状態の生成にも有効である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-30T16:24:43Z) - Genetically-inspired convective heat transfer enhancement in a turbulent
boundary layer [0.0]
平板上の乱流境界層(TBL)における対流熱伝達を人工知能を用いて促進する。
アクチュエータは、フリーストリームに整列した6つのスロットジェットの集合である。
制御法則は、未飽和のTBLと定常ジェットによる作動に関して最適化される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-25T07:28:32Z) - Convex Analysis of the Mean Field Langevin Dynamics [49.66486092259375]
平均場ランゲヴィン力学の収束速度解析について述べる。
ダイナミックスに付随する$p_q$により、凸最適化において古典的な結果と平行な収束理論を開発できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-25T17:13:56Z) - Feedback-induced instabilities and dynamics in the Jaynes-Cummings model [62.997667081978825]
時間遅延コヒーレントフィードバックを受けるJaynes-Cummingsモデルのコヒーレンスと定常状態特性について検討する。
導入されたフィードバックは、システムの動的応答と定常量子特性を質的に修正する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-20T10:07:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。