Regelung



Arm

Aktive Dämpfungsregelung

Die intrinsisch niedrigen Dämpfungseigenschaften der elastischen Antriebe führen zu einer unterkritisch gedämpften Schwingungsdynamik (siehe rechtes Bild). Ein bestimmtes Konvergenzverhalten erhält man durch die vollständige Rückführung der Systemzustände und der Flachheit der Regelstrecke (siehe linkes Bild).

Aktive / Passive kartesische Impedanzregelung

Die Überlagerung aktiver (Impedanz-)Regelung mit der passiven Nachgiebigkeit des Systems erhöht den möglichen Bereich und die möglichen Strukturen der effektiven Steifigkeitsmatrix.

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Optimale Steuerung / Periodische Bewegungsregelung

Die Energiespeicher der elastischen Antriebe ermöglichen die effiziente Generierung explosiver und periodischer Bewegungen. Dabei wird die "Eigendynamik" der Regelstrecke angeregt.

Cyclic Motion

Hand

  • Die anthropomorphe Kinematik ermöglicht vielfältige Griffe
  • Nachgiebige Sehnen führen zu mechanischer Robustheit, benötigen aber komplexe Regelungsmethoden

Frequency Analysis

  • Über interne Kräfte kann die Gelenksteifigkeit moduliert werden, dabei müssen aber Drehmoment- und Richtungszwangsbedingungen eingehalten werden

Ausgewählte Veröffentlichungen

[1] Lakatos, Dominic and Petit, Florian and Albu-Schäffer, Alin (2014) Nonlinear Oscillations for Cyclic Movements in Human and Robotic Arms, Robotics, IEEE Transactions on , vol.30, no.4, pp.865,879, Aug. 2014, doi: 10.1109/TRO.2014.2308371

[2] Reinecke, Jens and Chalon, Maxime and Friedl, Werner and Markus, Grebenstein (2014) Guiding Effects and Friction Modeling for Tendon Driven Systems. In: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). ICRA 2014, May 31 to June 5, Hong Kong

[3] Chalon, Maxime; D'Andrea-Novel, Brigitte (2014) Backstepping Experimentally Applied to an Antagonistically Driven Finger with Flexible Tendons, IFAC World Congress 2014, vol.19, no.1

[4] Wimböck, Thomas and Reinecke, Jens and Chalon, Maxime (2012) Derivation and Verification of Synergy Coordinates for the DLR Hand Arm System. In: Proceedings of CASE 2012. 8th IEEE International Conference on Automation Science and Engineering, August 20-24, 2012, Seoul, Korea.

[5] Petit, Florian and Albu-Schäffer, Alin (2011) Cartesian impedance control for a variable stiffness robot arm, Intelligent Robots and Systems (IROS), 2011 IEEE/RSJ International Conference on , vol., no., pp.4180,4186, 25-30 Sept. 2011, doi: 10.1109/IROS.2011.6094736

[6] Petit, Florian and Albu-Schäffer, Alin (2011) State feedback damping control for a multi DOF variable stiffness robot arm, Robotics and Automation (ICRA), 2011 IEEE International Conference on , vol., no., pp.5561,5567, 9-13 May 2011, doi: 10.1109/ICRA.2011.5980207

[7] Chalon, Maxime and Wimboeck, Thomas and Hirzinger, Gerd (2010) Torque and workspace analysis for flexible tendon driven mechanisms. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2010, 3-7 May 2010, Anchorage, AK. ISBN 978-1-4244-5038-1. ISSN 1050-4729


Kontakt
Sebastian Wolf
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Robotik und Mechatronik
, Mechatronische Komponenten und Systeme
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