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Passive Hierarchical Impedance Control via Energy Tanks

Dietrich, Alexander und Wu, Xuwei und Bussmann, Kristin und Ott, Christian und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu und Stramigioli, S. (2016) Passive Hierarchical Impedance Control via Energy Tanks. IEEE Robotics and Automation Letters. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2016.2645504. ISSN 2377-3766.

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Offizielle URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/7801022

Kurzfassung

Modern robotic systems with a large number of actuated degrees of freedom can be utilized to perform several tasks at the same time while following a given order of priority. The most frequently used method is to apply null space projections to realize such a strict hierarchy, where lower-priority tasks are executed as long as they do not interfere with any higher-priority objectives. However, introducing null space projectors inevitably destroys the beneficial and safety-relevant feature of passivity. Here, two controllers are proposed to restore the passivity: one with local energy tanks on each hierarchy level and one with a global tank for the entire system. The formal proofs of passivity show that no energy is generated by these controllers. Once the tanks are empty, passivity is still guaranteed at the cost of some control performance. Simulations and experiments on a torque-controlled robot validate the approaches and predestine them for the usage in safety-relevant applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/110052/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Passive Hierarchical Impedance Control via Energy Tanks
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dietrich, AlexanderAlexander.Dietrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3463-5074NICHT SPEZIFIZIERT
Wu, XuweiXuwei.Wu (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2616-9149NICHT SPEZIFIZIERT
Bussmann, KristinKristin.Bussmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115731
Stramigioli, S.university of twente, netherlandsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:28 Dezember 2016
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/LRA.2016.2645504
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Compliance and Impedance Control, Redundant Robots, Force Control, Motion Control of Manipulators
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 - Terrestrische Assistenz-Robotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Dietrich, Dr.-Ing. Alexander
Hinterlegt am:23 Dez 2016 09:58
Letzte Änderung:27 Nov 2023 12:47

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • Passive Hierarchical Impedance Control via Energy Tanks. (deposited 23 Dez 2016 09:58) [Gegenwärtig angezeigt]

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