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Elastic Structure Preserving Control for Compliant Robots Driven by Agonistic-Antagonistic Actuators (ESPaa)

Mengacci, Riccardo und Keppler, Manuel und Pfanne, Martin und Bicchi, Antonio und Ott, Christian (2021) Elastic Structure Preserving Control for Compliant Robots Driven by Agonistic-Antagonistic Actuators (ESPaa). IEEE Robotics and Automation Letters, 6 (2), Seiten 879-886. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2021.3052434. ISSN 2377-3766.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9327475

Kurzfassung

The regulation of the link positions of compliant robots, damping out undesired link oscillations while preserving the system's inherent elasticity is still a challenging task in practical applications. This task becomes even harder to be tackled in the case of compliant robots driven by agonistic-antagonistic variable stiffness actuators in which there are two motors associated with each joint of the system. In this work, leveraging on the physical realization of the elastic mechanism of such actuators, we propose a novel control law able to simultaneously achieve a good regulation performance and a desired damped behavior at the link, while preserving the elastic structure of the system as well as the possibility of adjusting the passive stiffness at the joints. Simulations on the agonistic-antagonistic actuators of the forearm and wrist joints of the Hand Arm System from the German Aerospace Center (DLR) and experiments on a planar platform with an analogous actuation unit, namely qbMove Advanced, validate the proposed method.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/195283/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Elastic Structure Preserving Control for Compliant Robots Driven by Agonistic-Antagonistic Actuators (ESPaa)
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mengacci, RiccardoUniversità di Pisahttps://orcid.org/0000-0002-2194-8437NICHT SPEZIFIZIERT
Keppler, ManuelManuel.Keppler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1532-963XNICHT SPEZIFIZIERT
Pfanne, Martinmartin.pfanne (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2076-4772NICHT SPEZIFIZIERT
Bicchi, Antonioantonio.bicchi (at) unipi.ithttps://orcid.org/0000-0001-8635-5571NICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:18 Januar 2021
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:6
DOI:10.1109/LRA.2021.3052434
Seitenbereich:Seiten 879-886
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Springs, Actuators, Torque, Robots, Damping, Elasticity, Task analysis
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 - Roboterdynamik & Simulation [RO], R - Leichtbau-Robotik [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Strobl, Dr. Klaus H.
Hinterlegt am:30 Mai 2023 07:16
Letzte Änderung:30 Mai 2023 07:16

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