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Optimal Control for Haptic Rendering: Fast Energy Dissipation and Minimum Overshoot

Hulin, Thomas und González Camarero, Ricardo und Albu-Schäffer, Alin (2013) Optimal Control for Haptic Rendering: Fast Energy Dissipation and Minimum Overshoot. In: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. IROS 2013, Tokio, Japan.

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Kurzfassung

Controlling haptic devices in an optimal way is crucial to achieve both, best performance and most realistic haptic feedback. The present article investigates control design of a single degree of freedom haptic device that is interacting with a human operator and rendering a virtual wall affected by time delay. To this end, it suggests different optimization criteria based on the step response of the haptic system. These criteria cover fundamental requirements for efficiently using haptic devices, particularly fast settling and minimum overshoot. For each criterion an optimal path and point inside the stable region of the virtual wall parameters is derived. These optima depend mainly on the system mass, sampling time and time delay. This approach is supported by experiments on two devices, a Falcon haptic device and a DLR/KUKA Light-Weight Robot arm.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Optimal Control for Haptic Rendering: Fast Energy Dissipation and Minimum Overshoot
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Hulin, ThomasThomas.Hulin@DLR.de
González Camarero, RicardoCEIT and TECNUN, University of Navarra
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer@DLR.de
Datum:November 2013
Erschienen in:IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Status:veröffentlicht
Stichwörter:haptic control, stability boundaries, optimal control, energy-based optimization
Veranstaltungstitel:IROS 2013
Veranstaltungsort:Tokio, Japan
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrt
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Terrestrische Assistenz-Robotik
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik > Mechatronische Komponenten und Systeme
Hinterlegt von: Thomas Hulin
Hinterlegt am:11 Dez 2013 15:41
Letzte Änderung:08 Mai 2014 23:30

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