elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Collision Avoidance with Potential Fields Based on Parallel Processing of 3D-Point Cloud Data on the GPU

Kaldestad, Knut B. und Haddadin, Sami und Belder, Rico und Hovland, Geir und Anisi, David A. (2014) Collision Avoidance with Potential Fields Based on Parallel Processing of 3D-Point Cloud Data on the GPU. In: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2014, 2014-05-31 - 2014-06-07, Hong Kong. doi: 10.1109/icra.2014.6907326.

[img] PDF
1MB

Kurzfassung

In this paper we present an experimental study on real-time collision avoidance with potential fields that are based on 3D point cloud data and processed on the Graphics Processing Unit (GPU). The virtual forces from the potential fields serve two purposes. First, they are used for changing the reference trajectory. Second they are projected to and applied on torque control level for generating according nullspace behavior together with a Cartesian impedance main control loop. The GPU algorithm creates a map representation that is quickly accessible. In addition, outliers and the robot structure are efficiently removed from the data, and the resolution of the representation can be easily adjusted. Based on the 3D robot representation and the remaining 3D environment data, the virtual forces that are fed to the trajectory plan- ning and torque controller are calculated. The algorithm is experimentally verified with a 7-Degree of Freedom (DoF) torque controlled KUKA/DLR Lightweight Robot for static and dynamic environmental conditions. To the authors knowledge, this is the first time that collision avoidance is demonstrated in real-time on a real robot using parallel GPU processing.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/90098/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:Accepted
Titel:Collision Avoidance with Potential Fields Based on Parallel Processing of 3D-Point Cloud Data on the GPU
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kaldestad, Knut B.knut.b.kaldestad (at) uia.noNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haddadin, Samisami.haddadin (at) irt.uni-hannover.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Belder, Ricorico.belder (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hovland, Geirgeir.hovland (at) uia.noNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Anisi, David A.david.anisi (at) no.abb.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Erschienen in:IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/icra.2014.6907326
Status:veröffentlicht
Stichwörter:parallel processing, collision avoidance, reactive motion generation, potential fields, GPU 3D-Point Cloud Computation
Veranstaltungstitel:International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2014
Veranstaltungsort:Hong Kong
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:31 Mai 2014
Veranstaltungsende:7 Juni 2014
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 - Terrestrische Assistenz-Robotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Belder, Rico
Hinterlegt am:08 Sep 2014 10:12
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:55

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.