Data-Driven Modeling for Pneumatic Muscle Using Koopman-Based Kalman Filter

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作者
Yu Caol,Mengshi Zhang,Bo Yang,Jin Huang
标识
DOI:10.1109/icdl55364.2023.10364545
摘要

This paper presents a data-driven modeling approach for enhancing the understanding of pneumatic muscles (PMs) through Koopman kalman filter (KKF). The proposed method involves the construction of a comprehensive pneumatic muscle motion data-set, obtained by capturing extensive input-state-output data through the application of random inputs. Subsequently, the states of pneumatic muscle are lifted through a kernel-based technique. The nonlinear pneumatic muscle model is then transformed into a linear counterpart using the extended dynamic mode decomposition (EDMD). Then, a kalman filter is further used to improve the model accuracy. The effectiveness of this approach is demonstrated through simulation analysis, highlighting its capacity to yield superior pneumatic muscle modeling and state estimation results when compared to conventional Koopman operator methodologies.

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