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Using Nonlinear Normal Modes for Execution of Efficient Cyclic Motions in Articulated Soft Robots

Della Santina, Cosimo und Lakatos, Dominic und Bicchi, Antonio und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu (2021) Using Nonlinear Normal Modes for Execution of Efficient Cyclic Motions in Articulated Soft Robots. In: ISER 2020: Experimental Robotics, 19, Seiten 566-575. Springer, Cham. Experimental Robotics, 2021-11-14 - 2021-11-18, Malta. doi: 10.1007/978-3-030-71151-1_50. ISBN 978-3-030-71150-4. ISSN 2511-1256.

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Offizielle URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-71151-1_50

Kurzfassung

Thanks to their body elasticity, articulated soft robots promise to produce effective and robust oscillations with low energy consumption. This in turn is an important feature which can be exploited in the execution of many tasks, as for example locomotion. Yet, an established theory and general techniques allowing to excite and sustain these nonlinear oscillations are still lacking. A possible solution to this problem comes from nonlinear modal theory, which defines curved extensions of linear Eigenspaces called Eigenmanifolds. Stabilizing these surfaces is equivalent to exciting regular hyper-efficient oscillations in the robotic system. This paper proposes a first experimental validation of the Eigenmanifold stabilization technique. It also proposes a simple yet effective means of injecting energy into the system, so to sustain the oscillations in presence of damping. We consider as experimental setups a single robotic leg, and a full soft quadruped. Preliminary locomotion results are provided with both systems.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141279/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Using Nonlinear Normal Modes for Execution of Efficient Cyclic Motions in Articulated Soft Robots
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Della Santina, CosimoCosimo.DellaSantina (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1067-1134NICHT SPEZIFIZIERT
Lakatos, DominicBlickfeld GmbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bicchi, AntonioResearch Center ‘E. Piaggio’, University of Pisa, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115860
Datum:März 2021
Erschienen in:ISER 2020: Experimental Robotics
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:19
DOI:10.1007/978-3-030-71151-1_50
Seitenbereich:Seiten 566-575
Verlag:Springer, Cham
Name der Reihe:Springer Proceedings in Advanced Robotics book series
ISSN:2511-1256
ISBN:978-3-030-71150-4
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Articulated Soft Robotics, Locomotion, Nonlinear Oscillations, Feedback Control
Veranstaltungstitel:Experimental Robotics
Veranstaltungsort:Malta
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:14 November 2021
Veranstaltungsende:18 November 2021
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - On-Orbit Servicing [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Beinhofer, Gabriele
Hinterlegt am:28 Feb 2024 12:31
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:41

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