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Enhancing joint torque control of series elastic actuators with physical damping

Kim, MinJun und Werner, Alexander und Loeffl, Florian Christoph und Ott, Christian (2017) Enhancing joint torque control of series elastic actuators with physical damping. In: 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2017. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2017, 2017-05-29 - 2017-06-03, Singapore. doi: 10.1109/ICRA.2017.7989145. ISBN 978-150904633-1. ISSN 1050-4729.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7989145

Kurzfassung

This paper presents that the joint torque control capability can be enhanced by adding physical damper to a series elastic actuator (SEA). Joint torque tracking of standard SEA has known limitations that the torque dynamics has an relative order of two, and, as a consequence, the torque controller often requires acceleration feedback when the desired torque is defined by a function of velocity (for example, compliance control). This limitation can be removed by introducing physical damping, reducing the relative degree of torque dynamics by one. Based on this observation, we design a robust controller using the disturbance observer technique. The resulting control law is given by a feed-forward term combined with PI control. The proposed controller is verified in simulation and experiment.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/112260/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Enhancing joint torque control of series elastic actuators with physical damping
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kim, MinJunMinJun.Kim (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Werner, AlexanderAlexander.Werner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loeffl, Florian ChristophFlorian.Loeffl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6914-5414NICHT SPEZIFIZIERT
Ott, Christianchristian.ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Erschienen in:2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2017
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/ICRA.2017.7989145
ISSN:1050-4729
ISBN:978-150904633-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Series elastic actuator, SEA, Physically damped series elastic actuator, torque control
Veranstaltungstitel:IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2017
Veranstaltungsort:Singapore
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:29 Mai 2017
Veranstaltungsende:3 Juni 2017
Veranstalter :IEEE
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Robotdynamik & Simulation (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Kim, MinJun
Hinterlegt am:12 Jun 2017 17:32
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:16

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