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An Analysis on the Modeling Accuracy of Industrial Manipulators with Inherent Joint Elasticity

Subburaman, Rajesh und D'Imperio, Mariapaola und Lee, Jinoh und Cannella, Ferdinando (2021) An Analysis on the Modeling Accuracy of Industrial Manipulators with Inherent Joint Elasticity. In: 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2021, Seiten 8223-8230. 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2021-09-27 - 2021-10-01, Prague, Czech Republic, Online. doi: 10.1109/IROS51168.2021.9636291. ISBN 978-166541714-3. ISSN 2153-0858.

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Kurzfassung

High precision industrial applications call for equally precise functioning of industrial manipulators, which in turn requires accurate modeling of the manipulators. This paper carries out a detailed study on the modeling of industrial manipulators with elastic joints to improve their accuracy. In particular, the effect of adopting a simple harmonic drive (HD) model and ignoring a dynamic effect called low inertia coupling between the actuators and links on the model accuracy has been analyzed from a parameter estimation perspective. Since the aforementioned model characteristics have been generally ignored for high gear reduction ratios, this study is carried out with five different reduction ratios ranging from low to high, where three different models of a three-joints elastic manipulator are considered. The accuracy of the models is compared using the torque performance metrics of a predefined joint motion of the robot. Furthermore, the impact of the models with different accuracy is assessed by carrying out a state-of-the-art dynamic parameter estimation, and the resulting errors are compared to ascertain the merits of adopting a detailed elastic dynamic model of a manipulator.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/147150/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:An Analysis on the Modeling Accuracy of Industrial Manipulators with Inherent Joint Elasticity
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Subburaman, RajeshIstituto Italiano di TecnologiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
D'Imperio, MariapaolaIstituto Italiano di TecnologiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lee, JinohJinoh.Lee (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4901-7095NICHT SPEZIFIZIERT
Cannella, FerdinandoIstituto Italiano di TecnologiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2021
Erschienen in:2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2021
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/IROS51168.2021.9636291
Seitenbereich:Seiten 8223-8230
ISSN:2153-0858
ISBN:978-166541714-3
Status:veröffentlicht
Stichwörter:robot manipulator, modeling, joint elasticity
Veranstaltungstitel:2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
Veranstaltungsort:Prague, Czech Republic, Online
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:27 September 2021
Veranstaltungsende:1 Oktober 2021
Veranstalter :IEEE
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 - Laufroboter/Lokomotion [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Lee, Dr. Jinoh
Hinterlegt am:10 Dez 2021 00:08
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:45

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