Tendon-driven continuum robots with extensible sections—A model-based evaluation of path-following motions
Notice bibliographique
Résumé
Continuum robots are highly miniaturizable, exhibit non-linear shapes with several curves, and are flexible and compliant. In particular, concentric-tube and tendon-driven continuum robots can be designed on a small scale with diameters of below 10 mm. A small diameter-to-length ratio enables insertion of these robots through small entry points in order to reach hardly accessible regions by avoiding obstacles. This scenario can often be found in minimally invasive surgery and technical inspections. However, to reach the target region, a deployment along a narrow tortuous path is often required. Common tendon-driven continuum robots are intrinsically incapable of such deployment and concentric-tube continuum robots require special path conditions and intensive parameter optimization. Other proposed robot types, such as hyper-redundant and pneumatically actuated robots, exhibit less favorable diameter-to-length ratios and are thus not suitable for those tasks. Since the limiting factors are found in the design of continuum robots, we propose a novel tendon-driven continuum robot design, which features an additional degree of freedom in each robot section. The backbone is composed of straight, concentrically arranged tubes, each of which composes a section and is used to adapt its length. We present a three-section continuum robot prototype with a diameter of 7 mm, determine its follow-the-leader capabilities theoretically, and validate the results experimentally using model-based control. For our 165 mm long robot prototype, the repeatability is below 2.38 mm. The model accuracy reaches a median of 3.16% over 25 configurations with respect to robot length. The path-following error over five curvilinear paths results in median errors of 2.59% with respect to robot length.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».