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Experimental Evaluation of Cartesian and Joint Impedance Control with Adaptive Friction Compensation for the Dexterous Robot Hand DLR-Hit II

Chen, Zhaopeng und Lii, Neal Y. und Wimböck, Thomas und Shaowei, Fan und Hong, Liu (2011) Experimental Evaluation of Cartesian and Joint Impedance Control with Adaptive Friction Compensation for the Dexterous Robot Hand DLR-Hit II. International Journal of Humanoid Robotics, 8 (4), Seiten 649-671. World Scientific Publishing Co. doi: 10.1142/S0219843611002605. ISSN 0219-8436.

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Offizielle URL: http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0219843611002605

Kurzfassung

This paper presents impedance controllers with adaptive friction compensation for the five-finger dexterous robot hand DLR-HIT II in both joint and Cartesian space. A FPGAbased control hardware and software architecture with real-time communication is designed to fulfill the requirements of the impedance controller. Modeling of the robot finger with exible joints and mechanical couplings in the differential gear-box are described in this paper. In order to address the friction due to the complex transmission system and joint coupling, an adaptive model-based friction estimation method is carried out with an Extended Kalman Filter. Performance of the impedance controller with both adaptive and parameters-xed friction compensation for the robot hand DLR-HIT II are analyzed and compared in this paper. Futhermore, gravity estimation is implemented with Least Squares technique to address uncertainties in gravity compensation due to the close proximity and complexity of robot hand components. Experimental results prove that accurate position tracking and stable torque/force response can be achieved with the proposed impedance controller with friction compensation on five-finger dexterous robot hand DLR-HIT II.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/80479/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Experimental Evaluation of Cartesian and Joint Impedance Control with Adaptive Friction Compensation for the Dexterous Robot Hand DLR-Hit II
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Chen, Zhaopengzhaopeng.chen (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lii, Neal Y.neal.lii (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wimböck, Thomasthomas.wimboeck (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shaowei, Fanfswhit (at) yahoo.com.cnNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hong, Liuhong.liu (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Dezember 2011
Erschienen in:International Journal of Humanoid Robotics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:8
DOI:10.1142/S0219843611002605
Seitenbereich:Seiten 649-671
Verlag:World Scientific Publishing Co
ISSN:0219-8436
Status:veröffentlicht
Stichwörter:dexterous hand; impedance control; flexible joint; friction observer
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: Chen, Zhaopeng
Hinterlegt am:15 Jan 2013 16:08
Letzte Änderung:31 Jul 2019 19:39

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