Robots souples à piston entraînés par air comprimé : Modélisation et contrôle par retour d'état

La dynamique des actionneurs a jusqu'à présent été principalement négligée lors de la conception de contrôleurs de rétroaction pour les robots souples continus, car le problème sous l'hypothèse d'une action directe est déjà assez difficile à résoudre. Considérer directement l'actionnement aurait rendu le défi trop complexe. Cependant, ces effets ne sont, en pratique, pas négligeables. Le présent travail se concentre sur le contrôle basé sur un modèle de robots souples à piston entraînés par air comprimé. Nous proposons un modèle de la relation entre l'état du robot, la pression fluide agissante et la dynamique du piston, qui est agnostique par rapport au modèle choisi pour la dynamique du système souple. Nous montrons que le retour d'état est applicable même si le couplage de rétroaction du sous-système extérieur sur le sous-système intérieur n'est pas linéaire. Ainsi, nous introduisons une stratégie de contrôle basée sur un modèle général fondée sur le retour d'état pour les robots souples entraînés par un entraînement fluide. En guise d'exemple, nous dérivons une version spécialisée pour un robot avec courbure constante par morceaux.