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On Impact Decoupling Properties of Elastic Robots and Time Optimal Velocity Maximization on Joint Level

Haddadin, Sami und Krieger, Kai und Mansfeld, Nico und Albu-Schäffer, Alin (2012) On Impact Decoupling Properties of Elastic Robots and Time Optimal Velocity Maximization on Joint Level. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 07.-12.10. 2012, Vilamoura, Portugal. doi: 10.1109/iros.2012.6385913. ISBN 978-1-4673-1735-1.

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Kurzfassung

Designing intrinsically elastic robot systems, making systematic use of their properties in terms of impact decoupling, and exploiting temporary energy storage and release during excitative motions is becoming an important topic in nowadays robot design and control. In this paper we treat two distinct questions that are of primary interest in this context. First, we elaborate an accurate estimation of the maximum contact force during human/obstacle-robot collisions and how the relation between reflected joint stiffness, link inertia, human/obstacle stiffness, and human/obstacle inertia affect it. Overall, our analysis provides a safety oriented methodology for designing passively flexible joints and clearly defines how its basic mechanical properties influence the overall collision behavior. Secondly, we provide a closed form solution of reaching maximum link side velocity in minimum time with an intrinsically elastic joint, while keeping the maximum deflection constraint. This gives an analytical tool for determining suitable stiffness and maximum deflection values in order to be able to execute desired optimal excitation trajectories for explosive motions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/80250/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Paper)
Titel:On Impact Decoupling Properties of Elastic Robots and Time Optimal Velocity Maximization on Joint Level
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Haddadin, Samisami.haddadin (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krieger, Kaikai.krieger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mansfeld, Niconico.mansfeld (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115706
Datum:7 Oktober 2012
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/iros.2012.6385913
Seitenbereich:Seiten 5097-5104
ISBN:978-1-4673-1735-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:elastic joint, optimal control, robot safety
Veranstaltungstitel:IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
Veranstaltungsort:Vilamoura, Portugal
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:07.-12.10. 2012
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - RMC - Mechatronik und Telerobotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (bis 2012)
Hinterlegt von: Mansfeld, Nico
Hinterlegt am:11 Jan 2013 15:02
Letzte Änderung:11 Sep 2023 13:21

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