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Evaluation of Force Feedforward Control for Actuators with Limited Dynamics and Time Delay

Hulin, Thomas und Alessandro, Cristiano und Vodermayer, Bernhard und Riener, Robert (2015) Evaluation of Force Feedforward Control for Actuators with Limited Dynamics and Time Delay. STAMAS Workshop - Smart technology for artificial muscle applications in space, 2015-10-29, Madrid, Spain.

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Kurzfassung

This paper investigates the effects of time delay and actuator dynamics on the stability and effectiveness of a force feedforward controller for an impedance controlled system, and the applicability of this control strategy to support astronauts during manipulation tasks against the resistance of the gloves of a space suit by means of a hand exoskeleton. To this end, two simulation studies were conducted. To obtain general results, stability was investigated first on the basis of a simple linear system. This first study revealed a highly detrimental effect of time delay on the critical gain factor of the force feedforward controller. Slower actuator dynamics, however, led for the most part to higher stable gain factors. The second simulation study analyzed the applicability of the control approach on an impedance controlled hand exoskeleton. It was shown that the feedforward controller clearly decreases the effort required by the human to move along predefined minimum-jerk trajectories.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/99529/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Evaluation of Force Feedforward Control for Actuators with Limited Dynamics and Time Delay
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hulin, ThomasGerman Aerospace Center (DLR), GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Alessandro, CristianoSensory-Motor Systems Laboratory, ETH ZürichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vodermayer, BernhardDLR - German Aerospace Center, Institute of Robotics and Mechatronics (Germany)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riener, RobertSensory-Motor Systems Laboratory, ETH ZürichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:29 Oktober 2015
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:force feedforward controller, time delay, actuator dynamics, simulation studies, space glove
Veranstaltungstitel:STAMAS Workshop - Smart technology for artificial muscle applications in space
Veranstaltungsort:Madrid, Spain
Veranstaltungsart:Workshop
Veranstaltungsdatum:29 Oktober 2015
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) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Hulin, Dr. Thomas
Hinterlegt am:17 Nov 2015 14:29
Letzte Änderung:19 Aug 2024 12:27

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