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

Decoupling and Tracking Control for Elastic Joint Robots with Coupled Joint Structure

Le-Tien, Luc und Alin, Albu-Schäffer (2016) Decoupling and Tracking Control for Elastic Joint Robots with Coupled Joint Structure. Advanced Robotics, Seiten 1-20. Taylor & Francis. doi: 10.1080/01691864.2016.1264886. ISSN 0169-1864.

[img] PDF
1MB

Offizielle URL: http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/01691864.2016.1264886

Kurzfassung

The paper deals with the modeling, identification and control of a flexible joint robot developed for medical applications at the German Aerospace Center (DLR). In order to design anthropomorphic kinematics, the robot uses a coupled joint structure realized by a differential gear-box, which however leads to strong mechanical couplings inside the coupled joints and must be taken into account. Therefore, a regulation MIMO state feedback controller based on modal analysis is developed for each coupled joint pair, which consists of full state feedback (motor position, link side torque, as well as their derivatives). Furthermore, in order to improve position accuracy and simultaneously keep good dynamic behavior of the MIMO state feedback controller, a cascaded tracking control scheme is proposed, based on the MIMO state feedback controller with additional feedforward terms (desired motor velocity, desired motor acceleration, derivative of the desired torque), which are computed in a computed torque controller and take the whole rigid body dynamics into account. Stability analysis is shown for the complete controlled robot. Finally, experimental results with the DLR medical robot are presented to validate the practical efficiency of the approaches.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/108097/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Decoupling and Tracking Control for Elastic Joint Robots with Coupled Joint Structure
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Le-Tien, LucLuc.Le-Tien (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Alin, Albu-SchäfferAlin.Albu-Schäffer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:25 Dezember 2016
Erschienen in:Advanced Robotics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1080/01691864.2016.1264886
Seitenbereich:Seiten 1-20
Verlag:Taylor & Francis
ISSN:0169-1864
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Flexible joint robots, MIMO state feedback control, decoupling based control, modal control, tracking control.
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 - Medizinische Assistenzsysteme [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Le-Tien, Dr. Luc
Hinterlegt am:30 Nov 2016 11:58
Letzte Änderung:03 Nov 2023 07:25

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.