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Identifikation der Impedanzparameter des menschlichen Arms mit dem sieben-Achs DLR Leichtbauroboter

Lakatos, Dominic (2011) Identifikation der Impedanzparameter des menschlichen Arms mit dem sieben-Achs DLR Leichtbauroboter. Diploma. DLR-Interner Bericht. DLR-IB 572-2011/4, 120 S.

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Abstract

Moderne Robotersysteme interagieren dynamisch mit ihrer Umgebung. Um diese Interaktionen erfolgreich Durchführen zu können geht der Trend in der Forschung in Richtung nachgiebige Roboter- und Regelungsstrukturen. Dabei stellt sich die Frage, wie die Impedanz, d.h. die Steifigkeit und Dämpfung dieser Strukturen einzustellen ist. Neben heuristischen Methoden ist das Nachahmen der menschlichen Eigenschaften ein vielversprechendes Forschungsfeld. Daher werden in dieser Arbeit Methoden zur Messung der Impedanzparameter des menschlichen Arms untersucht. Auf der Basis klassischer Methoden der Mechanik, werden Modelle des menschlichen Arms abgeleitet. Diese Modelle sind nichtlinear bezüglich der Massendynamik und linear bezüglich der unbekannten Modellparameter und werden mit Methoden der linearen Optimierung bestimmt. Die experimentelle Parameteridentifikation wird mit dem drehmoment- und positionsgeregelten sieben-Achs DLR Leichtbauroboter durchgeführt, wobei die Konfiguration des Roboters bezüglich Beweglichkeit und Eigenschaft als Positionssensor optimiert wird. Das Ergebnis dieser Arbeit ist eine praktisch verifizierte Methode zur Bestimmung der Impedanz des menschlichen Arms. Anhand von Simulationen und Messungen wird gezeigt, dass zur Identifikation der Trägheits-, Steifigkeits- und Dämpfungsparameter eine Anregungszeit von mindestens 300 ms benötigt wird. Die experimentell bestimmten Modellparameter sind bezüglich mechanischer Grundgesetze konsistent.

Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Diploma)
Title:Identifikation der Impedanzparameter des menschlichen Arms mit dem sieben-Achs DLR Leichtbauroboter
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Lakatos, DominicUNSPECIFIED
Date:17 May 2011
Number of Pages:120
Status:Published
Keywords:Identifikation, Impedanz, Parameter, menschlicher Arm, sieben-Achs, DLR, Leichtbauroboter
Institution:FH München
Department:Fakultät Maschinenbau
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Space (old)
HGF - Program Themes:W SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Research area:Space
DLR - Program:W SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Research theme (Project):W - RMC - Mechatronik und Telerobotik (old)
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Institute of Robotics and Mechatronics > Robotic Systems
Deposited By: Jessica Laskey
Deposited On:10 Jan 2012 09:02
Last Modified:12 Dec 2013 21:32

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