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Monopropellant-Driven Free Piston Hydraulic Pump for Mobile Robotic Systems / McGee, Timothy G. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 1 (Mars 2004)

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 75-81 p. Titre : Monopropellant-Driven Free Piston Hydraulic Pump for Mobile Robotic Systems Titre original : Pompe Hydraulique Conduite par Monopropulseur de Piston Libre pour les Systèmes Robotiques Mobiles Type de document : texte imprimé Auteurs : McGee, Timothy G., Auteur ; Raade, Justin W., Auteur ; H. Kazerooni Article en page(s) : 75-81 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système  robotique  mobile  Alimentation  d'énergie  de  roman  Propulseur  mono  POmpe  hydraulique  de  piston  libre  Analyse  thermo-dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The authors present a novel power supply for mobile robotic systems. A monopropellant (e.g., hydrogen peroxide) decomposes into high temperature gases, which drive a free piston hydraulic pump (FPHP). The elimination of fuel/oxidizer mixing allows the design of simple, lightweight systems capable of operation in oxygen free environments. A thermodynamic analysis has been performed, and an experimental FPHP has been built and tested. The prototype successfully pumped hydraulic fluid, although the flow rate was limited by the off-the-shelf components used. Les auteurs présentent une alimentation d'énergie de roman pour les systèmes robotiques mobiles. Un propulseur mono (par exemple, peroxyde d'hydrogène) se décompose en gaz à hautes températures, qui conduisent une pompe hydraulique de piston libre (FPHP). L'élimination du mélange de fuel/oxidizer permet la conception des systèmes simples et légers capables de l'opération dans les environnements libres de l'oxygène. Une analyse thermo-dynamique a été exécutée, et un FPHP expérimental a été construit et examiné. Le prototype a avec succès pompé le fluide hydraulique, bien que le débit ait été limité par les composants disponibles immédiatement utilisés. [article] Monopropellant-Driven Free Piston Hydraulic Pump for Mobile Robotic Systems = Pompe Hydraulique Conduite par Monopropulseur de Piston Libre pour les Systèmes Robotiques Mobiles [texte imprimé] / McGee, Timothy G., Auteur ; Raade, Justin W., Auteur ; H. Kazerooni . - 75-81 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 75-81 p. Mots-clés : Système  robotique  mobile  Alimentation  d'énergie  de  roman  Propulseur  mono  POmpe  hydraulique  de  piston  libre  Analyse  thermo-dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The authors present a novel power supply for mobile robotic systems. A monopropellant (e.g., hydrogen peroxide) decomposes into high temperature gases, which drive a free piston hydraulic pump (FPHP). The elimination of fuel/oxidizer mixing allows the design of simple, lightweight systems capable of operation in oxygen free environments. A thermodynamic analysis has been performed, and an experimental FPHP has been built and tested. The prototype successfully pumped hydraulic fluid, although the flow rate was limited by the off-the-shelf components used. Les auteurs présentent une alimentation d'énergie de roman pour les systèmes robotiques mobiles. Un propulseur mono (par exemple, peroxyde d'hydrogène) se décompose en gaz à hautes températures, qui conduisent une pompe hydraulique de piston libre (FPHP). L'élimination du mélange de fuel/oxidizer permet la conception des systèmes simples et légers capables de l'opération dans les environnements libres de l'oxygène. Une analyse thermo-dynamique a été exécutée, et un FPHP expérimental a été construit et examiné. Le prototype a avec succès pompé le fluide hydraulique, bien que le débit ait été limité par les composants disponibles immédiatement utilisés.

A Practical Robotic End-Effector for Grasping Postal Sacks / H. Kazerooni in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 154-161 p. Titre : A Practical Robotic End-Effector for Grasping Postal Sacks Titre original : Un Terminal Robotique Pratique pour Saisir Postal Renvoie Type de document : texte imprimé Auteurs : H. Kazerooni, Auteur ; Foley, C., Auteur Article en page(s) : 154-161 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Terminal  Robotique  Manipulation  matérielle  Terminal  prototype  Commande  de  terminal  Conception Résumé : This article describes a new class of end-effectors that can be used with robotic and material handling devices for grabbing and holding deformable objects with undefined shapes such as sacks and bags. These end-effectors can grab and hold filled sacks from any point on the sack and regardless of the sack orientation and position. The first prototype end-effector, designed for the U.S. Postal Service, has two rollers. The rollers are pushed toward each other by the force of a spring. When the rollers are powered to spin, the inward spinning of the rollers causes the sack material to be dragged in between the rollers due to the friction between the surfaces of the rollers and the sack material. The spring pushes the rollers toward each other with sufficient force to hold the sack material in place between the rollers. The end-effector described here has been evaluated and proven to be exceedingly effective in grabbing and holding postal sacks. This article describes the underlying principles of the design, grasp conditions and control of the end-effector. Cet article décrit une nouvelle classe des terminaux qui peuvent être utilisés avec robotique et les dispositifs de manipulation matérielle pour saisir et tenir les objets deformable avec des formes non définies comme renvoie et met en sac. Ces terminaux peuvent saisir et la prise remplie renvoie de n'importe quel point sur le renvoyer et indépendamment de l'orientation et de la position de renvoyer. Le premier terminal de prototype, conçu pour le service postal des États-Unis, a deux rouleaux. Les rouleaux sont poussés vers l'un l'autre par la force d'un ressort. Quand les rouleaux sont actionnés pour tourner, la rotation centripète des rouleaux cause le matériel de renvoyer d'être traîné entre les rouleaux dus au frottement entre les surfaces des rouleaux et le matériel de renvoyer. Le ressort pousse les rouleaux vers l'un l'autre avec la suffisamment de force pour tenir le matériel de renvoyer en place entre les rouleaux. Le terminal décrit ici a été évalué et avéré excessivement efficace en saisissant et en jugeant postal renvoie. Cet article décrit les principes fondamentaux de la conception, des états de prise et la commande du terminal. En ligne : kazerooni@me.berkeley.edu [article] A Practical Robotic End-Effector for Grasping Postal Sacks = Un Terminal Robotique Pratique pour Saisir Postal Renvoie [texte imprimé] / H. Kazerooni, Auteur ; Foley, C., Auteur . - 154-161 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 154-161 p. Mots-clés : Terminal  Robotique  Manipulation  matérielle  Terminal  prototype  Commande  de  terminal  Conception Résumé : This article describes a new class of end-effectors that can be used with robotic and material handling devices for grabbing and holding deformable objects with undefined shapes such as sacks and bags. These end-effectors can grab and hold filled sacks from any point on the sack and regardless of the sack orientation and position. The first prototype end-effector, designed for the U.S. Postal Service, has two rollers. The rollers are pushed toward each other by the force of a spring. When the rollers are powered to spin, the inward spinning of the rollers causes the sack material to be dragged in between the rollers due to the friction between the surfaces of the rollers and the sack material. The spring pushes the rollers toward each other with sufficient force to hold the sack material in place between the rollers. The end-effector described here has been evaluated and proven to be exceedingly effective in grabbing and holding postal sacks. This article describes the underlying principles of the design, grasp conditions and control of the end-effector. Cet article décrit une nouvelle classe des terminaux qui peuvent être utilisés avec robotique et les dispositifs de manipulation matérielle pour saisir et tenir les objets deformable avec des formes non définies comme renvoie et met en sac. Ces terminaux peuvent saisir et la prise remplie renvoie de n'importe quel point sur le renvoyer et indépendamment de l'orientation et de la position de renvoyer. Le premier terminal de prototype, conçu pour le service postal des États-Unis, a deux rouleaux. Les rouleaux sont poussés vers l'un l'autre par la force d'un ressort. Quand les rouleaux sont actionnés pour tourner, la rotation centripète des rouleaux cause le matériel de renvoyer d'être traîné entre les rouleaux dus au frottement entre les surfaces des rouleaux et le matériel de renvoyer. Le ressort pousse les rouleaux vers l'un l'autre avec la suffisamment de force pour tenir le matériel de renvoyer en place entre les rouleaux. Le terminal décrit ici a été évalué et avéré excessivement efficace en saisissant et en jugeant postal renvoie. Cet article décrit les principes fondamentaux de la conception, des états de prise et la commande du terminal. En ligne : kazerooni@me.berkeley.edu

A µ-Synthesis Based Control for Compliant Maneuvers / Uchimura, Yutaka in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 914-921 p. Titre : A µ-Synthesis Based Control for Compliant Maneuvers Titre original : Une µ-Synthèse Basée sur la Commande pour des Manoeuvres Conformes Type de document : texte imprimé Auteurs : Uchimura, Yutaka, Auteur ; H. Kazerooni, Auteur Article en page(s) : 914-921 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur  Rétroaction  robuste  Sonde  Modèle  dynamique  humain  Déclancheur  Commande  de  manipulation Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper deals with a system, which is subjected to very uncertain factors: human and environment. These independent uncertainties are dealt with explicitly on the framework of µ-synthesis. We also describe a controller design, which enables a robust force feedback without using a force sensor. The model of human dynamics, environments, and actuators are modeled associated with uncertainties described in the form of weighting functions. A controller is designed based on the µ-synthesis so that it maintains robust performance against uncertainties in both environment and human dynamics, which contributes to dexterous manipulation. The controller described here is implemented on the human power extender, which is worn by a human and amplifies the human's physical strength, while the human's intelligence remains as the central control system for manipulation. Experimental results conducted on the extender showed that the force estimation worked fine and the control system performed as desired. Cet article traite un système, qui est soumis aux facteurs très incertains : humain et environnement. Ces incertitudes indépendantes sont traitées explicitement dessus le cadre de la µ-synthèse. Nous décrivons également une conception de contrôleur, qui permet une rétroaction robuste de force sans utiliser une sonde de force. Le modèle de la dynamique humaine, des environnements, et les déclencheurs sont modelés associés aux incertitudes décrites sous forme de fonctions pesantes. Un contrôleur est conçu a basé sur la µ-synthèse de sorte qu'il maintienne l'exécution robuste contre des incertitudes dans l'environnement et la dynamique humaine, qui contribue à la manipulation adroite. Le contrôleur décrit ici est mis en application sur l'unité d'extension humaine de puissance, qui est portée par un humain et amplifie la résistance physique de l'humain, alors que l'intelligence de l'humain demeure comme système de commande central pour la manipulation. Les résultats expérimentaux conduits sur l'unité d'extension ont prouvé que l'évaluation de force a fonctionné très bien et le système de commande exécuté comme désiré. En ligne : yuchi@kajima.com, kazerooni@berkeley.edu [article] A µ-Synthesis Based Control for Compliant Maneuvers = Une µ-Synthèse Basée sur la Commande pour des Manoeuvres Conformes [texte imprimé] / Uchimura, Yutaka, Auteur ; H. Kazerooni, Auteur . - 914-921 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 914-921 p. Mots-clés : Contrôleur  Rétroaction  robuste  Sonde  Modèle  dynamique  humain  Déclancheur  Commande  de  manipulation Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper deals with a system, which is subjected to very uncertain factors: human and environment. These independent uncertainties are dealt with explicitly on the framework of µ-synthesis. We also describe a controller design, which enables a robust force feedback without using a force sensor. The model of human dynamics, environments, and actuators are modeled associated with uncertainties described in the form of weighting functions. A controller is designed based on the µ-synthesis so that it maintains robust performance against uncertainties in both environment and human dynamics, which contributes to dexterous manipulation. The controller described here is implemented on the human power extender, which is worn by a human and amplifies the human's physical strength, while the human's intelligence remains as the central control system for manipulation. Experimental results conducted on the extender showed that the force estimation worked fine and the control system performed as desired. Cet article traite un système, qui est soumis aux facteurs très incertains : humain et environnement. Ces incertitudes indépendantes sont traitées explicitement dessus le cadre de la µ-synthèse. Nous décrivons également une conception de contrôleur, qui permet une rétroaction robuste de force sans utiliser une sonde de force. Le modèle de la dynamique humaine, des environnements, et les déclencheurs sont modelés associés aux incertitudes décrites sous forme de fonctions pesantes. Un contrôleur est conçu a basé sur la µ-synthèse de sorte qu'il maintienne l'exécution robuste contre des incertitudes dans l'environnement et la dynamique humaine, qui contribue à la manipulation adroite. Le contrôleur décrit ici est mis en application sur l'unité d'extension humaine de puissance, qui est portée par un humain et amplifie la résistance physique de l'humain, alors que l'intelligence de l'humain demeure comme système de commande central pour la manipulation. Les résultats expérimentaux conduits sur l'unité d'extension ont prouvé que l'évaluation de force a fonctionné très bien et le système de commande exécuté comme désiré. En ligne : yuchi@kajima.com, kazerooni@berkeley.edu

The Berkeley Lower Extremity Exoskeleton / H. Kazerooni in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) . - 14-25 p. Titre : The Berkeley Lower Extremity Exoskeleton Titre original : Exosquelette Inférieur d'Extrémité de Berkeley Type de document : texte imprimé Auteurs : H. Kazerooni, Auteur ; Steger, R., Auteur Article en page(s) : 14-25 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Exosquelette  Charge  autonome  Algorithme  de  commande  Puissance  Déclancheur  Sonde  Ordinateur  Prolongation  Sensibilité  de  système  Perturbation  Mesure  de  robustesse  Algorithme  de  commande  Circuit  fermé  Variation  de  paramètre Index. décimale : 629.8 Résumé : The first functional load-carrying and energetically autonomous exoskeleton was demonstrated at the University of California, Berkeley, walking at the average speed of 1.3 m/s (2.9 mph) while carrying a 34 kg (75 lb) payload. Four fundamental technologies associated with the Berkeley lower extremity exoskeleton were tackled during the course of this project. These four core technologies include the design of the exoskeleton architecture, control schemes, a body local area network to host the control algorithm, and a series of on-board power units to power the actuators, sensors, and the computers. This paper gives an overview of one of the control schemes. The analysis here is an extension of the classical definition of the sensitivity function of a system: the ability of a system to reject disturbances or the measure of system robustness. The control algorithm developed here increases the closed-loop system sensitivity to its wearer's forces and torques without any measurement from the wearer (such as force, position, or electromyogram signal). The control method has little robustness to parameter variations and therefore requires a relatively good dynamic model of the system. The trade-offs between having sensors to measure human variables and the lack of robustness to parameter variation are described. Le premier exosquelette supportant la charge et énergétiquement autonome fonctionnel a été démontré à l'université de la Californie, Berkeley, marchant à la vitesse moyenne de 1.3 m/s (2.9 M/H) tout en portant une charge utile de 34 kilogrammes (75 livres). Quatre technologies fondamentales se sont associées au Berkeley l'exosquelette qu'inférieur d'extrémité ont été abordés pendant ce projet. Ces technologies de quatre noyaux incluent la conception de l'architecture d'exosquelette, des arrangements de commande, d'un réseau local de corps pour accueillir l'algorithme de commande, et des séries d'unités de puissance à bord pour actionner les déclencheurs, des sondes, et les ordinateurs. Cet article donne une vue d'ensemble d'un des arrangements de commande. L'analyse ici est une prolongation de la définition classique de la fonction de sensibilité d'un système : la capacité d'un système de rejeter des perturbations ou la mesure de robustesse de système. L'algorithme de commande développé ici augmente la sensibilité en circuit fermé de système aux forces et aux couples de son porteur sans n'importe quelle mesure du porteur (tel que la force, la position, ou le signal d'electromyogram). La méthode de contrôle a peu de robustesse aux variations de paramètre et exige donc un modèle dynamique relativement bon du système. Les différences entre avoir des sondes pour mesurer des variables humaines et le manque de robustesse à la variation de paramètre sont décrites. En ligne : exo@bekeley.edu [article] The Berkeley Lower Extremity Exoskeleton = Exosquelette Inférieur d'Extrémité de Berkeley [texte imprimé] / H. Kazerooni, Auteur ; Steger, R., Auteur . - 14-25 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) . - 14-25 p. Mots-clés : Exosquelette  Charge  autonome  Algorithme  de  commande  Puissance  Déclancheur  Sonde  Ordinateur  Prolongation  Sensibilité  de  système  Perturbation  Mesure  de  robustesse  Algorithme  de  commande  Circuit  fermé  Variation  de  paramètre Index. décimale : 629.8 Résumé : The first functional load-carrying and energetically autonomous exoskeleton was demonstrated at the University of California, Berkeley, walking at the average speed of 1.3 m/s (2.9 mph) while carrying a 34 kg (75 lb) payload. Four fundamental technologies associated with the Berkeley lower extremity exoskeleton were tackled during the course of this project. These four core technologies include the design of the exoskeleton architecture, control schemes, a body local area network to host the control algorithm, and a series of on-board power units to power the actuators, sensors, and the computers. This paper gives an overview of one of the control schemes. The analysis here is an extension of the classical definition of the sensitivity function of a system: the ability of a system to reject disturbances or the measure of system robustness. The control algorithm developed here increases the closed-loop system sensitivity to its wearer's forces and torques without any measurement from the wearer (such as force, position, or electromyogram signal). The control method has little robustness to parameter variations and therefore requires a relatively good dynamic model of the system. The trade-offs between having sensors to measure human variables and the lack of robustness to parameter variation are described. Le premier exosquelette supportant la charge et énergétiquement autonome fonctionnel a été démontré à l'université de la Californie, Berkeley, marchant à la vitesse moyenne de 1.3 m/s (2.9 M/H) tout en portant une charge utile de 34 kilogrammes (75 livres). Quatre technologies fondamentales se sont associées au Berkeley l'exosquelette qu'inférieur d'extrémité ont été abordés pendant ce projet. Ces technologies de quatre noyaux incluent la conception de l'architecture d'exosquelette, des arrangements de commande, d'un réseau local de corps pour accueillir l'algorithme de commande, et des séries d'unités de puissance à bord pour actionner les déclencheurs, des sondes, et les ordinateurs. Cet article donne une vue d'ensemble d'un des arrangements de commande. L'analyse ici est une prolongation de la définition classique de la fonction de sensibilité d'un système : la capacité d'un système de rejeter des perturbations ou la mesure de robustesse de système. L'algorithme de commande développé ici augmente la sensibilité en circuit fermé de système aux forces et aux couples de son porteur sans n'importe quelle mesure du porteur (tel que la force, la position, ou le signal d'electromyogram). La méthode de contrôle a peu de robustesse aux variations de paramètre et exige donc un modèle dynamique relativement bon du système. Les différences entre avoir des sondes pour mesurer des variables humaines et le manque de robustesse à la variation de paramètre sont décrites. En ligne : exo@bekeley.edu