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Variable stiffness actuators: The user’s point of view

Grioli, G. und Wolf, Sebastian und Garabini, M. und Catalano, M. und Burdet, Etienne und Caldwell, D. und Carloni, R. und Friedl, Werner und Grebenstein, Markus und Laffranchi, M. und Lefeber, D. und Stramigioli, S. und Tsagarakis, N. und Van Damme, M. und Vanderborght, B. und Albu-Schäffer, Alin und Bicchi, Antonio (2015) Variable stiffness actuators: The user’s point of view. The International Journal of Robotics Research, Seiten 1-17. SAGE Publications. doi: 10.1177/0278364914566515. ISSN 0278-3649.

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4MB

Kurzfassung

Since their introduction in the early years of this century, variable stiffness actuators (VSA) witnessed a sustained growth of interest in the research community, as shown by the growing number of publications. While many consider VSA very interesting for applications, one of the factors hindering their further diffusion is the relatively new conceptual structure of this technology. When choosing a VSA for their application, educated practitioners, who are used to choosing robot actuators based on standardized procedures and uniformly presented data, would be confronted with an inhomogeneous and rather disorganized mass of information coming mostly from scientific publications. In this paper, the authors consider how the design procedures and data presentation of a generic VSA could be organized so as to minimize the engineer’s effort in choosing the actuator type and size that would best fit the application needs. The reader is led through the list of the most important parameters that will determine the ultimate performance of their VSA robot, and influence both the mechanical design and the controller shape. This set of parameters extends the description of a traditional electric actuator with quantities describing the capability of the VSA to change its output stiffness. As an instrument for the end-user, the VSA datasheet is intended to be a compact, self-contained description of an actuator that summarizes all of the salient characteristics that the user must be aware of when choosing a device for their application. At the end some examples of compiled VSA datasheets are reported, as well as a few examples of actuator selection procedures.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95948/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Variable stiffness actuators: The user’s point of view
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grioli, G.University of Pisa, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wolf, SebastianSebastian.Wolf (at) DLR.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garabini, M.University of Pisa, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Catalano, M.University of Pisa, Italy; Istituto Italiano di Tecnologia, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Burdet, EtienneDepartment of Bioengineering, Imperial College LondonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Caldwell, D.Istituto Italiano di Tecnologia, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Carloni, R.University of Twente, NetherlandsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Friedl, Wernerwerner.friedl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grebenstein, MarkusMarkus.Grebenstein (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laffranchi, M.Istituto Italiano di Tecnologia, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lefeber, D.Vrije Universiteit Brussel, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stramigioli, S.University of Twente, NetherlandsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tsagarakis, N.Istituto Italiano di Tecnologia, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Van Damme, M.Vrije Universiteit Brussel, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vanderborght, B.Vrije Universiteit Brussel, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer (at) DLR.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bicchi, AntonioInterdepartmental Research Center “E. Piaggio”, Faculty of Engineering, University of PisaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:17 März 2015
Erschienen in:The International Journal of Robotics Research
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1177/0278364914566515
Seitenbereich:Seiten 1-17
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Hollerbach, John Mjmh (at) cs.utah.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:SAGE Publications
ISSN:0278-3649
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Soft robotics, variable stiffness actuator, variable impedance actuation, physical human–robot interaction
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 - Vorhaben Weiterentwicklung Robotik - Mechatronik und Dynamik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Wolf, Dipl.-Ing. Sebastian
Hinterlegt am:30 Apr 2015 13:29
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:46

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