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Performance Comparison of Wave Variable Transformation and Time Domain Passivity Approaches for Time-Delayed Teleoperation: Preliminary Results

Balachandran, Ribin und Artigas, Jordi und Mehmood, Usman und Ryu, J.H. (2016) Performance Comparison of Wave Variable Transformation and Time Domain Passivity Approaches for Time-Delayed Teleoperation: Preliminary Results. In: IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems. Intelligent Robots and Systems (IROS), 2016 IEEE/RSJ International Conference on, Daejeon, Korea. doi: 10.1109/iros.2016.7759087.

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270kB

Kurzfassung

This paper presents initial results of a set of experiments to compare time-delayed teleoperation performance of selected architectures based on two popular passivity based methods, namely, Wave Variables Transformation (WVT) and Time Domain Passivity Approach (TDPA). Five different architectures widely used and available in literature are selected: 2-channel and 3-channel for both WV and TDPA, and 4-channel based on TDPA. An empirical approach for measuring transparency is proposed, which presents three main qualities: 1) Controller independency 2) Frequency dependency of performance and 3) Removal of the human operator out of the loop. In order to achieve this, the human operator is replaced by a linear actuator equipped with a force sensor. Deterministic interactions between the simulated operator and the rest of the system can thus be easily implemented and registered. Therefore, this approach allows to isolate pure effects of any control method and perform a proper analysis in terms of selected attributes for a desired metrics. In this article, these are chosen to be effective impedance and position tracking error, both in the frequency domain. In addition to the quantitative results, a qualitative analysis is presented which underlines practical implications of each architecture and control method. The comparison sample presented contains five different delays, varying from 0 to 200 milliseconds, five different environmental impedances and 5 bilateral control architectures along with an analysis of the results obtained.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/109653/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Performance Comparison of Wave Variable Transformation and Time Domain Passivity Approaches for Time-Delayed Teleoperation: Preliminary Results
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Balachandran, Ribinribin.balachandran (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7560-471XNICHT SPEZIFIZIERT
Artigas, Jordijordi.artigas (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mehmood, UsmanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ryu, J.H.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 Dezember 2016
Erschienen in:IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/iros.2016.7759087
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Time delay, Teleoperation, Performance comparison, Time domain passivity approach, Wave variables
Veranstaltungstitel:Intelligent Robots and Systems (IROS), 2016 IEEE/RSJ International Conference on
Veranstaltungsort:Daejeon, Korea
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
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 - Telerobotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Radhakrishna Balachandran, Ribin
Hinterlegt am:20 Dez 2016 11:07
Letzte Änderung:24 Jul 2023 08:58

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