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Rigid vs. Elastic Actuation: Requirements & Performance

Haddadin, Sami und Mansfeld, Nico und Albu-Schäffer, Alin (2012) Rigid vs. Elastic Actuation: Requirements & Performance. 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2012-10-07 - 2012-10-12, Vilamoura, Portugal. doi: 10.1109/IROS.2012.6386227. ISBN 978-1-4673-1735-1.

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Offizielle URL: http://www.iros2012.org

Kurzfassung

Intrinsically elastic joints have become increasingly popular over the last years. Commonly, they are considered to outperform rigid actuation in terms of peak dynamics, robustness, and energy efficiency. In particular, the possible increase of link speed by adequate motor excitation trajectories, such that the elastic transmission temporarily stores elastic energy and then timely converts it into kinetic link energy, is a new control problem in robotics. However, despite being a popular argument in favor of elastic actuation, it was not shown yet that this potential speed gain is truly inherent to the physical properties of the mechanism. In order to argue that ``elasticity is superior to input torque'', i.e. size and weight, it still needs to be derived that this new feature does not come at the cost of increasing weight for a given actuation technology. Therefore, we analyze, under which circumstances ``extracting'' a certain amount of mass from a rigid joint and ``investing'' this into an elastic mechanism in the drive train leads to such a performance increase. For this, we derive the general scaling behavior of rigid joints and compare their capabilities in terms of maximum velocity to the performance behavior of an elastic joint, while taking into consideration the most important real-world constraints.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/80374/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Paper)
Titel:Rigid vs. Elastic Actuation: Requirements & Performance
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Haddadin, Samisami.haddadin (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mansfeld, Niconico.mansfeld (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115707
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.2012.6386227
Seitenbereich:Seiten 5097-5104
ISBN:978-1-4673-1735-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:elastic joint, flexible robot, series elastic actuator
Veranstaltungstitel:2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
Veranstaltungsort:Vilamoura, Portugal
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:7 Oktober 2012
Veranstaltungsende:12 Oktober 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 15:03
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:46

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