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Force, Impedance and Trajectory Learning for Contact Tooling and Haptic Identification

Li, Yanan und Ganesh, Gowrishankar und Jarrassé, Nathanael und Haddadin, Sami und Albu-Schäffer, Alin und Burdet, Etienne (2018) Force, Impedance and Trajectory Learning for Contact Tooling and Haptic Identification. IEEE Transactions on Robotics, PP (99). IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TRO.2018.2830405. ISSN 1552-3098.

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Kurzfassung

Humans can skilfully use tools and interact with the environment by adapting their movement trajectory, contact force, and impedance. Motivated by the human versatility, we develop here a robot controller that concurrently adapts feedforward force, impedance, and reference trajectory when interacting with an unknown environment. In particular, the robot’s reference trajectory is adapted to limit the interaction force and maintain it at a desired level, while feedforward force and impedance adaptation compensates for the interaction with the environment. An analysis of the interaction dynamics using Lyapunov theory yields the conditions for convergence of the closed-loop interaction mediated by this controller. Simulations exhibit adaptive properties similar to human motor adaptation. The implementation of this controller for typical interaction tasks including drilling, cutting, and haptic exploration shows that this controller can outperform conventional controllers in contact tooling.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/119574/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Force, Impedance and Trajectory Learning for Contact Tooling and Haptic Identification
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Li, YananUniversity of Sussex, Brighton, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ganesh, GowrishankarCNRS-AIST, Joint Robotics Laboratory, Tsukuba, JapaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jarrassé, NathanaelUniversity Pierre et Marie Curie, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haddadin, SamiLeibniz University, HannoverNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schäffer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Burdet, EtienneImperial College of Science, Technology and Medicine, London, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Mai 2018
Erschienen in:IEEE Transactions on Robotics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:PP
DOI:10.1109/TRO.2018.2830405
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:1552-3098
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Adaptive control, biological systems control, contact tasks, force control, iterative learning control, robot 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 - On-Orbit Servicing [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Beinhofer, Gabriele
Hinterlegt am:16 Aug 2018 15:03
Letzte Änderung:23 Jul 2022 13:44

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