elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Integration of Reactive, Torque-Based Self-Collision Avoidance Into a Task Hierarchy

Dietrich, Alexander und Wimböck, Thomas und Albu-Schäffer, Alin und Hirzinger, Gerd (2012) Integration of Reactive, Torque-Based Self-Collision Avoidance Into a Task Hierarchy. IEEE Transactions on Robotics, 28 (6), Seiten 1278-1293. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TRO.2012.2208667. ISSN 1552-3098.

[img]
Vorschau
PDF
2MB

Offizielle URL: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6255795

Kurzfassung

Reactively dealing with self-collisions is an important requirement on multi-DOF robots in unstructured and dynamic environments. Classical methods to integrate respective algorithms into task hierarchies cause substantial problems: Either these unilateral safety constraints are permanently active, unnecessarily locking DOF for other tasks, or they get activated online and result in a discontinuous control law. We propose a new, reactive self-collision avoidance algorithm for highly complex robotic systems with a large number of DOF. In particular, configuration dependent damping is imposed to dissipate undesired kinetic energy in a well-directed manner. Moreover, we merge the algorithm with a novel method to incorporate these unilateral constraints into a dynamic task hierarchy. Our approach both allows to specifically limit the force/torque derivative to comply with physical constraints of the real robot and to prevent discontinuities in the control law while activating/deactivating the constraints. No redundancy is wasted. No comparable algorithms have been developed and implemented on a torque controlled robot with such a level of complexity so far. The implementation of our generic solution on the multi-DOF humanoid Justin clearly validates the performance and demonstrates the real-time applicability of our synthetic approach. The proposed method can be used to contribute to whole-body controllers.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/79360/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Integration of Reactive, Torque-Based Self-Collision Avoidance Into a Task Hierarchy
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dietrich, AlexanderAlexander.Dietrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3463-5074NICHT SPEZIFIZIERT
Wimböck, Thomasthomas.wimboeck (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alinalin.albu-schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074NICHT SPEZIFIZIERT
Hirzinger, Gerdgerd.hirzinger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 Dezember 2012
Erschienen in:IEEE Transactions on Robotics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:28
DOI:10.1109/TRO.2012.2208667
Seitenbereich:Seiten 1278-1293
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:1552-3098
Status:veröffentlicht
Stichwörter:force control, redundant robots, self-collision avoidance, task hierarchy
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - RMC - Mechatronik und Telerobotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (bis 2012)
Hinterlegt von: Dietrich, Dr.-Ing. Alexander
Hinterlegt am:13 Dez 2012 15:41
Letzte Änderung:20 Nov 2023 15:14

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.