論文の概要: Prescribed-Time Contracting-Boundary Control of a Tendon-Driven Flexible Arm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22963v2
• Date: Tue, 22 Sep 2026 09:49:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-23 18:04:03.918903
• Title: Prescribed-Time Contracting-Boundary Control of a Tendon-Driven Flexible Arm
• Title（参考訳）: 腱駆動フレキシブルアームの所定時間収縮境界制御
• Abstract要約: 本研究では, 単セグメントフレキシブルアームの曲率追跡のための所定の時間性能形状制御法を開発した。 直交構成において、未定義の曲げ方向を避けるために、カルテの曲率表現を導入する。 立方体性能境界は、初期許容誤差から所定時間以内の非ゼロ終端精度にスムーズに収縮する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.239888118988764
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This study develops a prescribed-time performance-shaping control method for curvature tracking of a single-segment flexible arm actuated by three antagonistic tendon pairs. A Cartesian curvature representation is introduced to avoid the undefined bending direction at the straight configuration and to establish an explicit six-tendon kinematic mapping. A cubic performance boundary contracts smoothly from an initially admissible error bound to a nonzero terminal accuracy bound within a prescribed time. Based on this boundary, a dual transformation combining static symmetric error scaling and time-varying behavior shaping maps the tracking error into a fixed unit box. The resulting controller guarantees boundary invariance, prescribed-time entry into the terminal accuracy region, and subsequent asymptotic convergence. Numerical evaluations with Python and OpenCR--MuJoCo, together with a supervised reduced-order experiment on a two-section, four-channel platform, provide complementary validation. Across six experimental trials, no violation of the prescribed boundary is observed, and the proposed controller reduces the mean terminal curvature RMSE by 32.5% relative to a matched baseline, with comparable terminal-band entry times. These results support the feasibility of the proposed approach in the reduced-order experimental setting.
• Abstract（参考訳）: 本研究は,3対の対角テントン対によって駆動される単一セグメントフレキシブルアームの曲率追跡のための所定の時間性能整形制御法を開発した。 直交配置における未定義の曲げ方向を回避し、明示的な6つのテンドンキネマティックマッピングを確立するために、モンテカルト曲率表現を導入する。 立方体性能境界は、初期許容誤差から所定時間以内の非ゼロ終端精度にスムーズに収縮する。 この境界に基づいて、静的対称なエラースケーリングと時間変化の挙動シェーピングを組み合わせた二重変換は、トラッキングエラーを固定単位ボックスにマッピングする。 結果のコントローラは、境界不変性、端末精度領域への所定時間入力、およびその後の漸近収束を保証する。 PythonとOpenCR-MuJoCoによる数値評価と、2つのセクションの4チャンネルプラットフォーム上での教師付き低次実験は相補的な検証を提供する。 6回の試験において、所定の境界の違反は見られず、提案した制御器は、一致したベースラインに対して平均終端曲率RMSEを32.5%削減し、終端バンドの入力時間に匹敵する。 これらの結果は,低次実験環境における提案手法の有効性を裏付けるものである。

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