Elhardt, Ferdinand and Boumann, Roland and De Stefano, Marco and Heidel, Robin and Lemmen, Patrik and Heumos, Martin and Jeziorek, Christoph and Roa, Maximo A. and Schedl, Manfred and Bruckmann, Tobias (2023) The Motion Suspension System – MSS: A Cable-Driven System for On-Ground Tests of Space Robots. In: 16th International Federation of Theory of Machines and Mechanisms World Congress, IFToMM WC 2023, 148 (2), pp. 379-388. Springer, Cham. 16th IFToMM World Congress 2023, 2023-11-05 - 2023-11-09, Tokio, Japan. doi: 10.1007/978-3-031-45770-8_38. ISBN 978-303145769-2. ISSN 2211-0984.
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Official URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-45770-8_38
Abstract
Robotic manipulators play an important role in space exploration and pave the way for satellite lifetime extensions, orbital asset inspections, and deorbiting. However, space robots are tested in Earth’s gravity although they are designed for zero gravity. The joints are limited in the torque which might be below of what is necessary to move on ground. To address this challenge, the paper presents the Motion Suspension System (MSS), a novel suspension system for on-ground tests of space robots which allows functional tests in the full, three-dimensional workspace. It is based on a cable-driven parallel robot controlled in admittance mode. The mechanical interface and the optimal gravity compensation strategy are optimized for maximum joint torque reduction. The cables are actuated using direct-drive motors. For demonstrating the feasibility of the MSS, we provide experimental results using the compliant CAESAR space robot arm by the German Aerospace Center (DLR).
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/199117/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Conference or Workshop Item (Speech) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | The Motion Suspension System – MSS: A Cable-Driven System for On-Ground Tests of Space Robots | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 4 November 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | 16th International Federation of Theory of Machines and Mechanisms World Congress, IFToMM WC 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 148 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1007/978-3-031-45770-8_38 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 379-388 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Springer, Cham | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series Name: | Mechanisms and Machine Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2211-0984 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISBN: | 978-303145769-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | space robotics, cable-driven parallel robot, gravity compensation, offload mechanism, suspension system, on-ground tests | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Title: | 16th IFToMM World Congress 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Location: | Tokio, Japan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Start Date: | 5 November 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event End Date: | 9 November 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Organizer: | IFToMM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R RO - Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - On-Orbit Servicing [RO] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Robotics and Mechatronics (since 2013) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Elhardt, Ferdinand | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 30 Nov 2023 13:12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 24 Apr 2024 20:59 |
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