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Passive arbitration in adaptive shared control of robots with variable force and stiffness scaling

Radhakrishna Balachandran, Ribin und De Stefano, Marco und Mishra, Hrishik und Ott, Christian und Albu-Schäffer, Alin (2022) Passive arbitration in adaptive shared control of robots with variable force and stiffness scaling. Mechatronics, 90, Seite 102930. Elsevier. doi: 10.1016/j.mechatronics.2022.102930. ISSN 0957-4158.

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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0957415822001489

Kurzfassung

n mixed-initiative shared control, the final control command to the robot is a weighted sum of the commands from two or more agents (human operators or automatic control systems). In force controlled robots, scaling of forces without power-consistent scaling of velocities leads to loss of passivity of the overall system. In this work, we first pose the problem statement related to position drift, while using a state-of-the-art, passivity ensuring method for scaling of forces. We then formulate adaptive mixed-initiative shared control as an adaptive stiffness control approach. We ensure passivity of the adaptive stiffness controller with a novel, model-independent method. The salient features, benefits and limitations of the approach are emphasized through analyses, simulations and hardware experiments. The proposed approach is finally validated with a practical shared control task.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/194570/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Passive arbitration in adaptive shared control of robots with variable force and stiffness scaling
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Radhakrishna Balachandran, RibinRibin.Balachandran (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7560-471XNICHT SPEZIFIZIERT
De Stefano, Marcomarco.destefano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3777-9487NICHT SPEZIFIZIERT
Mishra, Hrishikhrishik.mishra (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5025-2447NICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115935
Datum:18 Dezember 2022
Erschienen in:Mechatronics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:90
DOI:10.1016/j.mechatronics.2022.102930
Seitenbereich:Seite 102930
Verlag:Elsevier
ISSN:0957-4158
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Robotic control, stiffness, velocities,
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 - Autonome, lernende Roboter [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Geyer, Günther
Hinterlegt am:31 Mär 2023 12:19
Letzte Änderung:11 Sep 2023 13:25

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