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Orientation Control with Variable Stiffness Dynamical Systems

Michel, Youssef und Saveriano, Matteo und Abu-Dakka, Fares J. und Lee, Dongheui (2023) Orientation Control with Variable Stiffness Dynamical Systems. In: 2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2023, Seiten 4457-4463. 2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2023-10-01 - 2023-10-05, Detroit, MI, USA. doi: 10.1109/IROS55552.2023.10342531. ISBN 978-166549190-7. ISSN 2153-0858.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10342531

Kurzfassung

Recently, several approaches have attempted to combine motion generation and control in one loop to equip robots with reactive behaviors, that cannot be achieved with traditional time-indexed tracking controllers. These approaches however mainly focused on positions, neglecting the orientation part which can be crucial to many tasks e.g. screwing. In this work, we propose a control algorithm that adapts the robot's rotational motion and impedance in a closed-loop manner. Given a first-order Dynamical System representing an orientation motion plan and a desired rotational stiffness profile, our approach enables the robot to follow the reference motion with an interactive behavior specified by the desired stiffness, while always being aware of the current orientation, represented as a Unit Quaternion (UQ). We rely on the Lie algebra to formulate our algorithm, since unlike positions, UQ feature constraints that should be respected in the devised controller. We validate our proposed approach in multiple robot experiments, showcasing the ability of our controller to follow complex orientation profiles, react safely to perturbations, and fulfill physical interaction tasks.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/202167/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Orientation Control with Variable Stiffness Dynamical Systems
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Michel, YoussefTUMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saveriano, Matteomatteo.saveriano (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abu-Dakka, Fares J.TUMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lee, Dongheuidongheui.lee (at) tuwien.ac.athttps://orcid.org/0000-0003-1897-7664NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 Dezember 2023
Erschienen in:2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2023
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/IROS55552.2023.10342531
Seitenbereich:Seiten 4457-4463
ISSN:2153-0858
ISBN:978-166549190-7
Status:veröffentlicht
Stichwörter:variable stiffness
Veranstaltungstitel:2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
Veranstaltungsort:Detroit, MI, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:1 Oktober 2023
Veranstaltungsende:5 Oktober 2023
Veranstalter :IEEE/RSJ
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 - Interagierende Robotersteuerung [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Strobl, Dr. Klaus H.
Hinterlegt am:23 Jan 2024 14:42
Letzte Änderung:24 Apr 2024 21:02

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