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A Gravity Compensation Strategy for On-ground Validation of Orbital Manipulators

De Stefano, Marco und Vijayan, Ria und Stemmer, Andreas und Elhardt, Ferdinand und Ott, Christian (2023) A Gravity Compensation Strategy for On-ground Validation of Orbital Manipulators. In: 2023 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2023, Seiten 11859-11865. IEEE. 2023 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2023-05-29 - 2023-06-02, London, UK. doi: 10.1109/ICRA48891.2023.10161480. ISBN 979-835032365-8. ISSN 1050-4729.

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3MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10161480

Kurzfassung

The on-ground validation of orbital manipulators is a challenging task because the robot is designed for a gravity-free operational environment, but it is validated under the effect of gravity. As a consequence, joint torque limits can be easily reached in certain configurations when gravity is actively compensated by the joints. Hence, the workspace for on-ground testing is restricted. In this paper, an optimal strategy is proposed for achieving gravity compensation of an orbital manipulator arm on ground. The strategy minimizes the joint torques acting on the manipulator by solving an optimization problem and it computes the necessary forces to be tracked by an external carrier. Hence, full gravity compensation is achieved for the orbital manipulator. Experimental results validate the effectiveness of the method on the DLR CAESAR space robot, which uses a cable suspended system as external carrier to track the desired gravity compensation force, resulting from the proposed method.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/195553/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Poster)
Titel:A Gravity Compensation Strategy for On-ground Validation of Orbital Manipulators
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
De Stefano, Marcomarco.destefano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3777-9487NICHT SPEZIFIZIERT
Vijayan, RiaRia.Vijayan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stemmer, Andreasandreas.stemmer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Elhardt, Ferdinandferdinand.elhardt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0007-5896-6704NICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:4 Juli 2023
Erschienen in:2023 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2023
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/ICRA48891.2023.10161480
Seitenbereich:Seiten 11859-11865
Verlag:IEEE
ISSN:1050-4729
ISBN:979-835032365-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Space robotics, gravity compensation, on-ground validation, CAESAR,
Veranstaltungstitel:2023 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
Veranstaltungsort:London, UK
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:29 Mai 2023
Veranstaltungsende:2 Juni 2023
Veranstalter :IEEE
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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) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: De Stefano, Marco
Hinterlegt am:19 Jun 2023 11:49
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:56

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