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Whole-Body Teleoperation and Shared Control of Redundant Robots with Applications to Aerial Manipulation

Fialho Coelho, Andre und Sarkisov, Iurii und Wu, Xuwei und Mishra, Hrishik und Singh, Harsimran und Dietrich, Alexander und Franchi, Antonio und Kondak, Konstantin und Ott, Christian (2021) Whole-Body Teleoperation and Shared Control of Redundant Robots with Applications to Aerial Manipulation. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 102 (14). Springer. doi: 10.1007/s10846-021-01365-7. ISSN 0921-0296.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
6MB

Offizielle URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10846-021-01365-7

Kurzfassung

This paper introduces a passivity-based control framework for multi-task time-delayed bilateral teleoperation and shared control of kinematically-redundant robots. The proposed method can be seen as extension of state-of-the art hierarchical whole-body control as it allows for some of the tasks to be commanded by a remotely-located human operator through a haptic device while the others are autonomously performed. The operator is able to switch among tasks at any time without compromising the stability of the system. To enforce the passivity of the communication channel as well as to dissipate the energy generated by the null-space projectors used to enforce the hierarchy among the tasks, the Time-Domain Passivity Approach (TDPA) is applied. The efficacy of the approach is demonstrated through its application to the DLR Suspended Aerial Manipulator (SAM) in a real telemanipulation scenario with variable time delay, jitter, and package loss.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/144228/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Whole-Body Teleoperation and Shared Control of Redundant Robots with Applications to Aerial Manipulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fialho Coelho, AndreAndre.Coelho (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0917-5574NICHT SPEZIFIZIERT
Sarkisov, IuriiIurii.Sarkisov (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wu, XuweiXuwei.Wu (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2616-9149NICHT SPEZIFIZIERT
Mishra, Hrishikhrishik.mishra (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5025-2447NICHT SPEZIFIZIERT
Singh, Harsimranharsimran.singh (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6735-9945NICHT SPEZIFIZIERT
Dietrich, AlexanderAlexander.Dietrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3463-5074NICHT SPEZIFIZIERT
Franchi, Antonioa.franchi (at) utwente.nlhttps://orcid.org/0000-0002-5670-1282NICHT SPEZIFIZIERT
Kondak, KonstantinKonstantin.Kondak (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 April 2021
Erschienen in:Journal of Intelligent & Robotic Systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:102
DOI:10.1007/s10846-021-01365-7
Verlag:Springer
Name der Reihe:Topical collection on ICAR 2019 Special Issue
ISSN:0921-0296
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Teleoperation, Redundant Robots, Whole-Body Control, Aerial Manipulation, Passivity
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 - Intelligente Mobilität (RM) [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Fialho Coelho, Andre
Hinterlegt am:12 Okt 2021 11:00
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:00

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