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Velocity matching compliant control for a space robot during capture of a free-floating target

Rodríguez Pérez, Pedro und De Stefano, Marco und Lampariello, Roberto (2018) Velocity matching compliant control for a space robot during capture of a free-floating target. In: IEEE Aerospace Conference Proceedings. 2018 IEEE Aerospace Conference, 2018-03-03 - 2018-03-10, Big Sky, MT, USA. doi: 10.1109/AERO.2018.8396733. ISSN 1095-323X.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8396733

Kurzfassung

Space robotics provides a reliable solution to accomplish manipulation tasks in orbit without the presence of astronauts, an endeavor that is both dangerous and costly. A particular field of application is the servicing of a defective target satellite by a servicer satellite equipped with a robotic arm. Considering the phases a servicing mission may have, one of them is particularly critical: the contact phase between the robot and the target. The large forces involved as well as the short time-scales during which these forces are acting represent a challenge for the design of such missions. Therefore it is required to determine the most appropriate control strategy before, during and after the contact. This work aims to address the issue of finding the aforementioned strategy, under the condition that, after the contact, the servicer and the target satellites have the same velocity. In this way the capture of the target is guaranteed. In this paper, a novel method for tuning an impedance control scheme is presented, which ensures post-impact velocity matching between the servicer and target satellites. The method is based on the assumption that no knowledge on the position and velocity of the target is available. Lacking information on the contact duration, a passively compliant element is introduced in order to prolong the contact. The resulting dynamical system is analyzed in time domain with a simplified model. As a result, optimal parameters for the controller as a function of the target mass and the passive compliance parameters are obtained. Simulations are carried out to validate the theory which are confirmed by experiments on a one degree of freedom robot.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124627/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Velocity matching compliant control for a space robot during capture of a free-floating target
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rodríguez Pérez, Pedropedro.rodriguez (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
De Stefano, Marcomarco.destefano (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lampariello, RobertoRoberto.Lampariello (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Erschienen in:IEEE Aerospace Conference Proceedings
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/AERO.2018.8396733
ISSN:1095-323X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:space robot; control; impedance matching
Veranstaltungstitel:2018 IEEE Aerospace Conference
Veranstaltungsort:Big Sky, MT, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 März 2018
Veranstaltungsende:10 März 2018
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 - Projekt Space Debris (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: De Stefano, Marco
Hinterlegt am:11 Dez 2018 12:05
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:28

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