Manufacturing Complex Airtight Soft Pneumatic Actuators for Soft Robotics: Process Evaluation and Optimization
本研究评估多种复杂软气动执行器制造工艺，发现熔融沉积建模（FDM）适应性最强，确立了以执行器架构与制造约束兼容性为核心的面向制造设计方法，为相关执行器开发提供实用指导。
2026-11-10 cs.RO
Accessible Torque Bandwidth of a Series Elastic Actuator Considering the Thermodynamic Limitations
University of Moratuwa（莫勒图沃大学）；CSIRO（联邦科学与工业研究组织）
在本文的范围内，机电和热力学模型推导出一系列的弹性致动器和开环和闭环转矩带宽参数分析考虑致动器的热力学行为。据观察，由于热力学限制，在整个扭矩参考幅度范围内，致动器的机电子系统的闭环扭矩带宽不可访问。因此，定子绕组温度估计为基础的自适应控制器的利用和分析，以提高控制器的基础转矩带宽的可访问性。本文实现了一个HEBI机器人X5-9驱动器作为案例研究的方法。
2020-11-12 cs.RO
Data-Driven Geometric System Identification for Shape-Underactuated Dissipative Systems
University of Michigan（密歇根大学）；Johns Hopkins University Applied Physics Lab（约翰霍普金斯大学应用物理实验室）；Oregon State University（俄勒冈州立大学）
运动具有高度耗散性的系统提供了一个机会，既可以轻松识别模型，又可以快速优化运动。几何力学提供了通过环境均匀性来减少动力学的手段，而耗散性质最小化了动力学中二阶（惯性）特征的作用。在这里，我们将几何系统辨识的工具扩展到“形状欠驱动耗散系统（SUDS）"-其运动比惯性更耗散的系统，但其驱动仅限于身体形状坐标的一个子集。许多动物的运动都是SUDS，包括线虫和鞭毛细菌等微型游泳者，以及蛇和蜥蜴等颗粒运动。许多软体机器人也是SUDS，特别是那些使用高阻尼串联弹性致动器的机器人。无论是参与运动还是操纵，这些机器人通常用于与环境进行不那么严格的交互。我们鼓励使用的SUDS模型，并验证他们的能力来预测各种模拟粘性游泳平台的运动。对于一个大类的SUDS，我们展示了如何形状速度驱动输入可以直接转换为扭矩输入，这表明软气动执行器或介电弹性体系统可以建模与工具。基于物理学中的基本假设，我们展示了我们的模型复杂性如何随被动形状坐标的数量线性缩放。这大大减少了从实验数据中识别系统模型所需的试验次数，并且可以减少过拟合。我们的方法的样本效率表明其在机器人建模，控制和优化中的使用，并作为一种工具，在摩擦占主导地位的制度的有机体运动的研究。
2021-08-28 cs.RO cs.SY eess.SY
High-bandwidth nonlinear control for soft actuators with recursive network models
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Cornell University（康奈尔大学）
我们提出了一种高带宽，轻量级，非线性输出跟踪技术的软执行器，结合简约的递归层的前向输出预测和在线优化使用牛顿-拉夫森。与传统的RNN模型相比，这种技术可以减少模型大小并增加控制回路频率。该控制器的原型上的一个单一的软致动器与软位置传感器的实验结果表明，有效的跟踪参考的空间轨迹和拒绝的机械和电磁干扰。这些通过使用全连接（FC）子结构的均方根路径跟踪误差（RMSE）为1.8mm、使用门控递归单元（GRU）的均方根路径跟踪误差为1.62mm以及使用长短期记忆（LSTM）单元的均方根路径跟踪误差为2.11mm来证明，所有这些均在三个任务上平均。在这些型号中，最高的闪存要求是2.22 kB，使控制器和执行器的共同位置。
2021-01-04 cs.AI cs.NA cs.RO
Electronics-Free Pneumatic Logic Circuits for Localized Feedback Control of Multi-Actuator Soft Robots
University of Southern California（南加利福尼亚大学）
只有当自主操作所需的控制器可以完全在软部件上实现时，才能实现创造能够执行复杂任务的完全软体机器人的愿景。尽管最近在用于机械信号处理的顺应性流体回路方面取得了进展，但是该技术用于软体机器人控制的适用性受到复杂的制造和调谐过程以及对诸如时钟和数字参考的外部信号的需要的限制。我们提出了一种方法来开发气动软体机器人，其中多个致动器之间的协调相互作用，使用控制器上实现的组件分布式嵌入在系统的软结构。在这种方法中，引入了二进制和多值致动器逻辑状态的概念。以这种方式，使用新类型的软阀建立的致动器的模拟状态之间的物理局部动态耦合可以被认为是作用于致动器状态的离散表示的基于逻辑门的映射。因此，数字逻辑设计的技术可以应用于导出智能地协调致动器响应的振荡模式的局部化机械耦合的架构。为了控制器调整的目的，设想软阀，使得它们的主要物理参数可以通过相应结构元件的简单几何变化从机器人的外部进行调整。为了证明所提出的方法，我们提出了一个六状态移动软体机器人的发展。
2020-03-08 cs.RO
A Monolithic Hand with Asymmetric Origami Bending and Dual-chamber Actuators
研究提出非对称折纸弯曲模式和非对称双腔设计，构成OSOR手的手指和手掌致动器，在一体式结构中实现仿生运动与足够输出性能，简化制造，经实验验证，其弯曲范围和输出力达标，能完成多种抓握动作，为软机器人手发展带来新可能。
2026-07-27 cs.RO
Inflatable Kirigami Crawlers
University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本文提出充气式剪纸爬行器，通过在热封纺织品中引入切割图案实现周期性气动驱动下的运动，利用各向异性摩擦和分段设计实现多功能软机器人运动能力。
2025-06-05 cs.RO
TO-mdiSPAs: Topology Optimization of multi-directional Soft Pneumatic Actuators
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度海得拉巴理工学院）
本文提出一种基于拓扑优化的系统方法，设计多方向软体气动执行器，通过三场公式和达西定律建模，实现多方向运动。
2026-10-01 cs.RO
Force and Speed in a Soft Stewart Platform
Northwestern University（西北大学）
针对软体机器人难以实现快速大位移动态运动的问题，提出基于HSA执行器的6自由度软Stewart平台，减少机电组件数量，保持2kg有效载荷和>16Hz带宽，实现精确跟踪和扰动抑制，开发机器学习运动学模型。
2025-04-18 cs.RO
Agonist-Antagonist Pouch Motors: Bidirectional Soft Actuators Enhanced by Thermally Responsive Peltier Elements
University of North Texas（北得克萨斯大学）
提出一种基于 Mylar、填充 Novec 7000 并集成柔性 Peltier 结的可逆双向囊式电机，用于构建主动肌-拮抗肌人工肌肉、夹持器和爬行器。
2024-03-16 cs.RO
Investigating the Effect of a Series Elastic Actuation Retrofit to Black-Box Actuators
Imperial College London, Mechanical Engineering Department（帝国理工学院伦敦校区机械工程系）
通过为黑箱执行器加装串联弹性元件，利用有限元分析设计扭转弹性元件，实现了高保真力测量，将开环力控制带宽从10.32 Hz提升至30.32 Hz，提升2.93倍，且性能优于成本更高的商用传感器。
2026-05-22 cs.RO
Performance Analysis of Series Elastic Actuator based on Maximum Torque Transmissibility
DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)（大邱庆北科学技术院）
系列弹性致动器（SEA）系统作为配备柔性元件的致动器系统的使用不仅促进了人机交互机器人的进步，也促进了机器人领域的广泛改进。然而，其性能仍然存在局限性;用于提供柔度的弹性弹簧被认为限制了致动器性能，从而降低了力/扭矩产生的频率带宽，并且当其应该提供大扭矩时，带宽甚至降低得更多。这种弱点又是由于电机和电机驱动器的限制，例如扭矩和速度限制。在本文中，提供了数学工具来分析这些限制对SEA作为传输系统的性能的影响。一种新的标准，称为最大扭矩传递率（MTT）的定义，以评估SEA的能力，充分利用最大的连续电机转矩。此外，一个原始的频率带宽的概念，最大转矩频率带宽，它可以表示的最大频率，SEA可以产生最大转矩，提出了建议MTT的基础上。建议MTT可以被用作一个独特的性能标准，因此各种设计参数，包括负载条件，机械设计参数，和控制器参数的SEA可以评估与它的使用。各种条件下的实验结果表明，MTT能准确地反映SEA性能的极限，可以用来准确地分析SEA控制器的极限。
2019-02-14 cs.RO
Quasi-Direct Drive Actuation for a Lightweight Hip Exoskeleton with High Backdrivability and High Bandwidth
Rutgers, The State University of New Jersey（新泽西州立大学罗格斯分校）
高性能执行器是实现下肢可穿戴机器人机械多功能性的关键，这些机器人要求重量轻，高度可反向驱动，并具有高带宽。最先进的致动器，例如，串联弹性致动器（SEA），必须折衷带宽以提高顺应性（即，反向驱动能力）。在本文中，我们描述了基于我们定制的准直接驱动（QDD）驱动（即，具有低传动比齿轮的高转矩密度电动机）。我们还提出了一个基于模型的性能基准比较代表性的致动器的扭矩能力，控制带宽，backdrivability，和力跟踪精度。本文旨在证实“为控制而设计”的基本理念，即精心的机器人设计可以简化控制算法，同时确保高性能。根据这个想法，我们创建了一个轻量级的双侧髋关节外骨骼（总质量为3.4 kg），以减少正常活动期间的关节负荷，包括行走和蹲下。实验结果表明，外骨骼能够产生高标称扭矩（17.5 Nm）、高反向驱动能力（0.4 Nm反向驱动扭矩）、高带宽（62.4 Hz）和高控制精度（1.09 Nm均方根跟踪误差，即，所需峰值扭矩的5.4%）。它的控制器是多功能的，以帮助步行在不同的速度（0.8-1.4米/秒）和蹲在2秒的节奏。这项工作证明了显着的改进，在backdrivability和控制带宽相比，国家的最先进的外骨骼提供动力的传统驱动或SEA。
2020-04-01 cs.RO
Performance Study of Low Inertia Magnetorheological Actuators for Kinesthetic Haptic Devices
Exonetik Technologies（Exonetik技术公司）
高质量虚拟现实（VR）仿真的一个挑战是开发高保真触觉设备，该设备可以在低频和高频下呈现宽范围的阻抗。为此，磁流变（MR）致动器的性能进行了彻底的分析和实验评估，并与电动机（EM）致动。一个2度的自由度动态模型的动觉触觉设备被用来进行分析研究比较的渲染区域，渲染带宽，齿轮和缩放的两种技术。在广泛的操作条件下的实验验证证实了模拟预测。结果表明，对于相同的输出力，MR驱动器可以呈现超过52.9%的带宽比电动机由于其低惯性。与电动机不同，用于触觉设备的MR致动器的性能不受其输出惯性的限制，而是受其粘性阻尼的限制，这必须在设计阶段仔细解决。
2022-06-01 cs.RO
Touch and deformation perception of soft manipulators with capacitive e-skins and deep learning
The University of Edinburgh（爱丁堡大学）
针对软体机器人触觉与形变信息耦合干扰感知的难题，提出带稀疏电极的电容式电子皮肤结合深度学习的解耦方案，实现高准确率触摸识别与高精度形变追踪，为软体机器人多感知电子皮肤发展提供新路径。
2023-05-02 cs.RO
Geometric Backstepping Control of Omnidirectional Tiltrotors Incorporating Servo-Rotor Dynamics for Robustness against Sudden Disturbances
Department of Aerospace Engineering, Seoul National University (SNU)（航空航天工程系，首尔国立大学）；Robotics Institute, Carnegie Mellon University（机器人研究所，卡内基梅隆大学）；Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（机械科学与工程系，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文提出了一种结合伺服旋翼动力学的几何反推控制器，用于提高 omnidirectional 多旋翼在突发干扰下的鲁棒性和跟踪性能。
2026-02-20 cs.RO cs.SY eess.SY
A MATLAB Toolbox for Hybrid Rigid Soft Robots Based on the Geometric Variable Strain Approach
近二十年来，软机器人一直是机器人社区的热门话题。然而，用于软体机器人建模和分析的工具仍然有限。本文介绍了一个用户友好的MATLAB工具箱，软体机器人模拟器（SoRoSim），它集成了几何变应变（GVS）模型的Cosserat杆，以方便静态和动态分析的软，刚性，或混合机器人系统。我们提出了一个简要的概述工具箱的设计和结构，并通过比较其结果与文献中发表的结果进行验证。为了突出工具箱的潜力，有效地建模，模拟，优化和控制各种机器人系统，我们展示了四个示例应用程序。演示的应用程序探索不同的执行器和外部负载条件的单，分支，开放和封闭的机器人系统。我们认为软机器人研究社区将从SoRoSim工具箱中受益匪浅，用于各种应用。
2022-09-26 cs.RO physics.app-ph
A Lightweight Force-Controllable Wearable Arm Based on Magnetorheological-Hydrostatic Actuators
Exonetik Inc.（Exonetik公司）
多余机器人肢体（SRL）是可穿戴机器人，通过充当同事、触及物体、支撑人类手臂等来增强人类能力。然而，现有SRL缺乏交互力必须可控的任务所需的机械反向驱动能力和带宽，例如绘画、操纵易碎物体、在最小化重量的同时具有高带宽的高度可反向驱动性提出了由传统电磁致动器的有限性能所强加的主要技术挑战。本文研究了使用磁流变（MR）离合器耦合到一个低摩擦静液压传动的可行性，以提供一个高能力，但重量轻，力可控的SRL。设计并制造了一个2.7kg的2自由度可穿戴机械臂。肩关节和肘关节设计为提供39和25 Nm，115和180°的运动范围。在单自由度测试台上进行的实验研究和分析验证证明了高力带宽（>25 Hz）和良好的控制相互作用力的能力，即使在与外部阻抗相互作用时。此外，三个力控制方法进行了研究和实验证明：开环，闭环力，闭环压力。这三种方法都是有效的。总的来说，建议的MR静液致动系统是非常适合于一个轻量级的SRL与人类和环境的相互作用，增加了不可预测的干扰。
2022-06-27 cs.RO
Multilaminate piezoelectric polymer actuators for insect-scale softrobots
本研究开发并表征了具有平行电压分布的多层PVDF致动器，通过调整层厚度和层数实现了高性能，并将其集成到平面平移微型机器人中，为软微型机器人提供了兼具柔顺性与高力带宽的致动方案。
2026-10-23 cs.RO
Frequency-Aware Model Predictive Control
Robotic Systems Lab, ETH Zurich（机器人系统实验室，苏黎世联邦理工学院）；Intel Labs, Munich, Germany（英特尔实验室，德国慕尼黑）
本文提出频率形状成本函数，用于在腿足机器人最优控制中实现鲁棒解决方案，通过仿真和硬件实验展示了运动计划与执行器带宽限制的兼容性，并在未建模合规性地形上实现了稳健行走。
2019-02-08 cs.RO cs.SY eess.SY
A geometric approach towards inverse kinematics of soft extensible pneumatic actuators intended for trajectory tracking
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；University of Twente（特文特大学）
软体机器人是机器人学中超冗余的有趣例子，然而，这些机器人的非线性连续动力学以及超弹性和粘弹性材料的使用使得这些机器人的建模更加复杂。提出了一种用于多段可伸缩软体机器人轨迹跟踪的几何逆运动学（IK）模型。使用优化方法，所需的配置变量的软致动器所需的末端执行器的位置。此外，机器人的冗余度应用于第二任务应用，例如倾角控制。该模型的性能进行了研究，通过模拟，数值基准测试和实验验证，结果表明，较低的计算成本和更高的精度相比，大多数现有的方法。该方法易于应用于多节软体机器人，无论是在2D和3D。作为案例研究，使用控制单元测试了完全3D打印的软体机器人操纵器，模型预测与实验结果吻合良好。
2022-11-11 cs.RO
Modeling and Application of Series Elastic Actuators for Force Control Multi Legged Robots
Udaya School of Engineering（乌达亚工程学院）
系列弹性驱动器在无约束环境中的机器人力控制中具有许多优点。这些优点包括高力保真度、极低阻抗、低摩擦和良好的力控制带宽。系列弹性驱动器采用了一种新颖的机械设计架构，违背了“越硬越好”的通用机械设计原则。柔顺元件被放置在齿轮训练和驱动负载之间以有意地减小致动器的刚度。位置传感器测量偏转，并使用胡克定律（F=Kx）精确计算力输出。然后，控制回路将致动器伺服到期望的输出力。由此产生的致动器具有固有的耐冲击性，高力保真度和极低的阻抗。这些特性在许多应用中是期望的，包括足式机器人、用于人类性能放大的外骨骼、机器人臂、触觉接口和自适应悬架。我们描述了系列弹性执行器的几个变化，已开发使用电气和液压元件。
2009-12-20 cs.RO
Frequency Domain Analysis of Nonlinear Series Elastic Actuator via Describing Function
NSK Ltd.（恩斯克有限公司）；University of California, Berkeley（加利福尼亚大学伯克利分校）；Hacettepe University（哈杰泰佩大学）；University of Tehran（德黑兰大学）
针对非线性刚度串联弹性致动器难以在频域系统化设计的问题，本文引入描述函数方法建立频域分析框架，为辅助机器人的设计与控制提供理论工具。
2023-10-24 cs.RO
SiMPLeR: A Series-Elastic Manipulator with Passive Variable Stiffness for Legged Robots
Saratoga High School（萨拉托加高中）；University of Michigan（密歇根大学）
我们提出了一种机械简单，成本低廉的设计，一系列的弹性致动器与可控刚度。这些特性对于动物的奔跑、跳跃、投掷和操纵是必要的，然而在机器人中，变刚度致动器要么很复杂，要么通过反馈控制器在低带宽下模仿。需要一个强大而简单的设计来建造可靠而廉价的具有动物能力的机器人。我们设计的关键是将扭转弹簧连接到正时皮带上，以创建可变刚度线性弹簧。在对抗对中，改变电机和关节之间的距离则改变致动器刚度。我们建立了一个原型，我们提出的致动器，显示的理论行为相匹配的实验表征，并展示了应用机器人单腿跳跃。
2021-06-20 cs.RO
Iterative Machine Learning for Precision Trajectory Tracking with Series Elastic Actuators
Ultra-Precision Controls Lab（超精密控制实验室）；University of Washington（华盛顿大学）
本文研究了在系列弹性执行器中使用迭代学习方法提高位置跟踪精度的问题，通过迭代学习生成前馈命令，利用复值高斯过程回归技术估计局部系统模型，从而减少跟踪误差。
2017-10-05 cs.LG cs.RO cs.SY
Design, Modelling, and Control of a Reconfigurable Rotary Series Elastic Actuator with Nonlinear Stiffness for Assistive Robots
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
在辅助机器人中，柔顺驱动器是建立安全和令人满意的物理人机交互（pHRI）的关键部件。柔性致动器的性能在很大程度上取决于弹性元件的刚度。通常，低刚度是期望的，以实现低阻抗、力控制的高保真度和安全的pHRI，而高刚度是需要的，以确保足够的力带宽和输出力。然而，这些要求是相互矛盾的，往往因任务和条件的不同而有所不同。为了解决刚度选择的矛盾，提高对不同应用的适应性，开发了一种可重构的非线性刚度旋转串联弹性驱动器（RRSEAns）。本文建立了可重构旋转串联弹性元件的精确模型，研究了其调整原理，并进行了详细的分析和实验验证。RSEAn可以提供从0.095 Nm/deg到2.33 Nm/deg的宽范围的刚度，并且可以相对于可重构RSEE的不同配置产生不同的刚度分布。的RRSEAns的整体性能进行了验证，通过实验的频率响应，转矩控制和pHRI，这是足够的大多数应用程序中的辅助机器人。具体而言，在透明/人工负责模式下，相互作用扭矩的均方根（RMS）误差低至0.07 Nm，证明了RRSEAn在pHRI中的优势。
2022-05-28 cs.RO
Spectral Normalization for Lipschitz-Constrained Policies on Learning Humanoid Locomotion
Department of Intelligence and Information, Graduate School of Convergence Science and Technology, Seoul National University（智能信息系，融合科学与技术研究院，首尔国立大学）；X Technologies（1X技术公司）；Department of Intelligence and Information, Graduate School of Convergence Science and Technology, ASRI, AIIS, Seoul National University, Republic of Korea, and Advanced Institute of Convergence Technology (AICT), Suwon, Republic of Korea（智能信息系，融合科学与技术研究院，ASRI、AIIS、首尔国立大学，韩国，以及融合技术研究所（AICT），Suwon，韩国）
本文提出谱归一化方法，用于限制策略的Lipschitz连续性，以提高双足机器人运动学习的效率和稳定性。
2025-04-11 cs.LG cs.RO cs.SY
Low-Level Force-Control of MR-Hydrostatic Actuators
Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）
精确和高保真的力控制对于与人类和未知环境交互的新一代机器人至关重要。诸如可穿戴设备和足式机器人的移动机器人也必须是轻量的以完成它们的功能。静压传动已被提出作为满足这两个具有挑战性的要求的有前途的策略。在以前的出版物中，它表明，使用磁流变（MR）致动器与流体静力传动装置耦合提供高功率密度和大开环人机交互。尽管如此，开环力的保真度在低和高频率的传输的动态和非线性摩擦减少。这封信比较控制策略的MR-静液压致动器系统，以增加其扭矩保真度，定义为带宽（测量与期望的扭矩参考）和透明度（最大限度地减少不必要的力量反映到末端执行器时，反向驱动机器人）。提出了四种控制方法并进行了实验比较：（1）带摩擦补偿的开环控制;（2）非同位压力反馈;（3）同位压力反馈;（4）LQGI状态反馈。一个抖动的策略也实现平滑滚珠丝杠摩擦。结果表明，方法（1），（2）和（3）可以提高性能，但面临妥协，而方法（4）可以同时提高所有指标。这些结果表明，潜在的使用控制方案，用于改善力控制性能的机器人使用系留架构，解决问题，如传输动力学和摩擦。
2022-07-06 cs.RO
Task-space model-based control of pneumatic soft actuators
Vanderbilt University（范德堡大学）；The University of Tennessee（田纳西大学）
针对气动软执行器任务空间控制难题，本文提出基于非最小坐标离散弹性杆模型的实时动态控制框架，经实验验证可实现高精度中等带宽的平面软执行器任务空间控制。
2026-08-28 cs.RO
The MIT Humanoid Robot: Design, Motion Planning, and Control For Acrobatic Behaviors
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
演示人形机器人的杂技行为，如翻转和旋转跳跃，需要硬件设计，运动规划和控制的系统方法。在本文中，我们提出了一种新的人形机器人设计，致动器感知的kino-dynamic运动规划器，和着陆控制器的一部分，一个实用的系统设计的高度动态运动控制的人形机器人。为了实现脉冲运动，我们开发了两种新的本体感受致动器，并使用我们定制设计的测力计实验评估其性能。驱动器的扭矩，速度和功率限制反映在我们的kino-dynamic运动规划器通过近似配置相关的反作用力限制，并在我们的动力学模拟器，包括驱动器动态与机器人的全身动态。对于着陆控制，我们有效地集成了模型预测控制和全身脉冲控制，通过将它们以动态一致的方式连接起来，以实现长时间范围的最优控制和高带宽的基于全身动力学的反馈。基于速度-转矩模型，包括电池电压下降和反电动势电压，在整个运动过程中执行机构的转矩输出进行了验证。通过精心设计的硬件和控制框架，我们成功地演示了动态行为，如后空翻，前空翻，并在我们的现实动力学模拟旋转跳跃。
2021-04-19 cs.RO
Muscle Coactivation in the Sky: Geometry and Pareto Optimality of Energy vs. Aerodynamic Promptness and Multirotors as Variable Stiffness Actuators
Robotics and Mechatronics Department, Electrical Engineering, Mathematics, and Computer Science (EEMCS) Faculty（代尔夫特理工大学机器人与机电系）；Department of Computer, Control and Management Engineering（罗马萨皮恩扎大学计算机、控制与管理工程系）
本文通过引入气动响应这一动态指标，研究多旋翼中能量消耗与气动响应的几何与帕累托最优性，揭示了协同与对抗执行模式对飞行性能的影响，并提出动态'飞行肌肉'控制方法。
2026-04-27 cs.RO cs.SY eess.SY
Ultra-Low-Impedance Robotic Gripper for High-Bandwidth and Transparent Physical Interaction
Sogang University（西江大学）
该研究提出新型9自由度三指差动直接驱动夹爪，结合低减速比差动传动，实现低阻抗、高带宽透明物理交互，解决力矩与硬件复杂度的权衡，为无传感器力估计提供基础。
2026-09-18 cs.RO
Allocation for Omnidirectional Aerial Robots: Incorporating Power Dynamics
Autonomous Systems Lab (ASL), ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院自主系统实验室）
本文提出三种新型多方向空中机器人分配方法，通过考虑冗余性和动力学，提升动态 maneuver 的执行效率和轨迹跟踪速度。
2026-04-10 cs.RO
Layout-independent actuation allocator for fin-actuated marine robots
Department of Computer Systems, Tallinn University of Technology（计算机系统系，塔林理工大学）
研究提出与布局无关的控制分配器，用含图神经网络、Transformer和混合密度网络的学习管道及可微物理代理模型，实现跨不同执行器配置零样本部署，提升轨迹跟踪性能。
2026-07-07 cs.RO
A Geometric Kinematic Model for Flexible Voxel-Based Robots
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）
基于体素的结构提供了一种模块化的、机械柔性的周期性晶格，其可以通过内部变形用作软体机器人。为了从事这些结构的机器人任务，我们使用有限元法的特点所造成的变形单自由度的运动，并开发一个减少运动学模型。我们发现，节点平移周期性地传播沿几何平面内的晶格，并简要地表明，平移模式占主导地位的能量使用的致动器。由此产生的运动学模型框架的用户定义的控制和末端执行器节点，这进一步减少了模型的大小方面的结构变形。推导出的运动平面（POM）模型可以等效地用于正运动学和逆运动学，并通过设计一个三脚架稳定步态的运动体素机器人和物理实验验证了准静态模型。
2021-08-21 cs.RO
Geometric Design and Gait Co-Optimization for Soft Continuum Robots Swimming at Low and High Reynolds Numbers
Collaborative Robotics and Intelligent Systems (CoRIS) Institute（协作机器人与智能系统研究所）
本文基于几何力学原理，提出一个软体连续体游泳机器人设计与步态协同优化的实用框架，在低雷诺数和高雷诺数下实现了高效几何变分协同优化，其最优设计的效率超越同自由度机器人并接近或超越更高自由度游泳机器人。
2025-04-27 cs.RO
