論文の概要: Observability-Informed Optimal Sensor Placement for Soft Robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.33681v1
- Date: Sun, 27 Sep 2026 15:42:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-04 17:45:13.493196
- Title: Observability-Informed Optimal Sensor Placement for Soft Robots
- Title(参考訳): ソフトロボットの可観測性インフォームド最適センサ配置
- Abstract要約: 本稿では,ソフトロボットにおける最適センサ配置の体系的手法の適用と実験的評価について述べる。
提案手法は凸最適化を用いて,可観測性グラミアン距離を最大化する最適センサ構成を求める。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.422349568747053
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper presents the application and experimental evaluation of a systematic method for optimal sensor placement in soft robots. Existing methods either lack generalizability across different soft robot morphologies or do not account for system dynamics. The applied method uses convex optimization to find the optimal sensor configuration that maximizes an observability Gramian-based metric. The framework is experimentally evaluated using position and strain measurements on a soft continuum arm. Kalman filter state estimates using optimal sensor placements yield lower reconstruction error than a baseline across all sinusoidal input trials, with improvements on the order of millimeters. This case study shows that linear control theory tools can guide optimal sensor placement in soft robots, suggesting an interpretable approach to sensor placement that may extend to other morphologies.
- Abstract(参考訳): 本稿では,ソフトロボットにおける最適センサ配置の体系的手法の適用と実験的評価について述べる。
既存の方法は、異なるソフトロボット形態にまたがる一般化性を欠いているか、システム力学を考慮していないかのいずれかである。
提案手法は凸最適化を用いて,可観測性グラミアン距離を最大化する最適センサ構成を求める。
柔らかい連続体アームの位置およびひずみ測定を用いて実験により評価した。
最適なセンサ配置を用いたカルマンフィルタの状態推定は、すべての正弦波入力試験におけるベースラインよりも低い再構成誤差をもたらすが、ミリ秒の順序は改善される。
このケーススタディは、線形制御理論ツールがソフトロボットの最適センサー配置を導出できることを示し、他の形態に拡張可能なセンサ配置への解釈可能なアプローチを示唆している。
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