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Extending a Dynamic Friction Model with Nonlinear Viscous and Thermal Dependency for a Motor and Harmonic Drive Gear

Wolf, Sebastian und Iskandar, Maged Samuel Zakri (2018) Extending a Dynamic Friction Model with Nonlinear Viscous and Thermal Dependency for a Motor and Harmonic Drive Gear. In: 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2018, Seiten 783-790. IEEE. 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2018-05-21 - 2018-05-25, Brisbane, Australia. doi: 10.1109/ICRA.2018.8460613. ISBN 978-153863081-5. ISSN 1050-4729.

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2MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8460613

Kurzfassung

In robotic actuation a well identified and modeled friction behavior of the actuator components helps to significantly improve friction compensation, output torque estimation, and dynamic simulations. The friction of two components, i.e. a brush-less DC motor and a harmonic drive gear (HD) is investigated in order to build an accurate dynamic model of the main actuator of the arms of the humanoid David namely the DLR Floating Spring Joint (FSJ). A dedicated testbed is built to precisely identify input and output torques, temperatures, positions, and elasticities of the investigated components at a controlled environment temperature. Extensive test series are performed in the full velocity operating range in a temperature interval from 24 to 50° C. The nonlinear influences of velocity and temperature are identified to be dominant effects. It is proposed how to include these nonlinear velocity and temperature dependencies into a static and a dynamic friction model, e.g. LuGre. Dynamic models of the motor and HD are built with the proposed method and experimentally evaluated. The new models are compared to friction models with linear dependencies and show a significant improvement of correspondence with reality.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/120472/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Poster)
Titel:Extending a Dynamic Friction Model with Nonlinear Viscous and Thermal Dependency for a Motor and Harmonic Drive Gear
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wolf, Sebastiansebastian.wolf (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5711-5007NICHT SPEZIFIZIERT
Iskandar, Maged Samuel ZakriMaged.Iskandar (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0644-0659NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Mai 2018
Erschienen in:2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/ICRA.2018.8460613
Seitenbereich:Seiten 783-790
Verlag:IEEE
ISSN:1050-4729
ISBN:978-153863081-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Friction modelling, Harmonic Drive Gear, dynamic friciton model, nonlinear viscous friction, nonlinear temperature friction dependency
Veranstaltungstitel:2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
Veranstaltungsort:Brisbane, Australia
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:21 Mai 2018
Veranstaltungsende:25 Mai 2018
Veranstalter :IEEE
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Mechatronik [SY], R - Vorhaben Weiterentwicklung Robotik - Mechatronik und Dynamik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Mechatronische Systeme
Hinterlegt von: Wolf, Dipl.-Ing. Sebastian
Hinterlegt am:22 Jun 2018 17:47
Letzte Änderung:05 Jun 2024 14:13

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