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Sensor-Based Estimation and Control of Forces and Moments in Multiple Cooperative Robots / Kumar, Manish in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) . - 276-283 p. Titre : Sensor-Based Estimation and Control of Forces and Moments in Multiple Cooperative Robots Titre original : Évaluation et Commande Basées par Sonde des Forces et des Moments dans des Robots Coopératifs Multiples Type de document : texte imprimé Auteurs : Kumar, Manish, Auteur ; Garg, Devendra P., Auteur Article en page(s) : 276-283 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande  de  robot  multiple  Synchronisation  Logique  floue  Sonde  Contrôleur  de  logique  floue  Filtrage  de  Kalman  Logique  floue  de  Matlab  Simulink Index. décimale : 629.8 Résumé : Control of multiple robots presents numerous challenges, some of which include synchronization in terms of position, motion, force, load sharing and internal force minimization. This paper presents formulation and application of a fuzzy logic based strategy for control of two 6 degree-of-freedom robots carrying an object in a cooperative mode. The paper focuses on control of internal forces that get generated when two or more robots carry an object in coordination. Force/torque (F/T) sensors mounted on wrist of each robot provide the force and torque data in six dimensions. A fuzzy logic controller has been designed to use these force/torque (F/T) data to achieve a cooperating movement in which one robot acts as leader and the other robot follows. The paper also deals with estimation of external forces acting on end effector with the use of data provided by F/T sensors. These external forces and moments are not directly measured by F/T sensor since the quantities measured by F/T sensor are corrupted by the dynamics of the end effector and manipulator (a F/T sensor is usually mounted between wrist and end effector of the robot). This paper investigates the use of Kalman filtering technique to extract the external forces acting on robot end effector utilizing the underlying dynamics of the end effector. Matlab's Fuzzy logic, Simulink, and State Flow toolboxes are used for achieving real-time, autonomous and intelligent behavior of the two robots. Simulation results from two separate experiments show that the above strategy was able to constrain the internal forces and provide a smooth movement of the manipulators. La commande des robots multiples présente les nombreux défis, dont certains incluent la synchronisation en termes de position, mouvement, force, partage de charge et minimisation interne de force. Cet article présente la formulation et l'application d'une stratégie basée de logique floue pour la commande de deux 6 degrés de robots de liberté portant un objet en mode coopératif. Le papier se concentre sur la commande des forces internes qui obtiennent produites quand deux robots ou plus portent un objet dans la coordination. Les sondes de Force/torque (F/T) montées sur le poignet de chaque robot fournissent les données de force et de couple dans six dimensions. Un contrôleur de logique floue a été conçu pour employer ces données de force/torque (F/T) pour réaliser un mouvement de coopération dans lequel un robot agit en tant que le chef et l'autre robot suit. Le papier traite également l'évaluation des forces externes agissant sur le terminal avec l'utilisation des données fournies par des sondes de F/T. Ces forces et moments externes ne sont pas directement mesurés par la sonde de F/T puisque les quantités mesurées par la sonde de F/T sont corrompues par la dynamique du terminal et du manipulateur (une sonde de F/T est habituellement montée entre le poignet et le terminal du robot). Cet article étudie l'utilisation de la technique de filtrage de Kalman d'extraire les forces externes agissant sur le terminal de robot utilisant la dynamique fondamentale du terminal. La logique floue de Matlab, le Simulink, et les boîtes d'outil d'écoulement d'état sont utilisés pour le comportement en temps réel, autonome et intelligent de réalisation des deux robots. Les résultats de simulation de deux expériences séparées prouvent que la stratégie ci-dessus pouvait contraindre les forces internes et fournir un mouvement sans heurt des manipulateurs. En ligne : manish@duke.edu, dpgarg@duke.edu [article] Sensor-Based Estimation and Control of Forces and Moments in Multiple Cooperative Robots = Évaluation et Commande Basées par Sonde des Forces et des Moments dans des Robots Coopératifs Multiples [texte imprimé] / Kumar, Manish, Auteur ; Garg, Devendra P., Auteur . - 276-283 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) . - 276-283 p. Mots-clés : Commande  de  robot  multiple  Synchronisation  Logique  floue  Sonde  Contrôleur  de  logique  floue  Filtrage  de  Kalman  Logique  floue  de  Matlab  Simulink Index. décimale : 629.8 Résumé : Control of multiple robots presents numerous challenges, some of which include synchronization in terms of position, motion, force, load sharing and internal force minimization. This paper presents formulation and application of a fuzzy logic based strategy for control of two 6 degree-of-freedom robots carrying an object in a cooperative mode. The paper focuses on control of internal forces that get generated when two or more robots carry an object in coordination. Force/torque (F/T) sensors mounted on wrist of each robot provide the force and torque data in six dimensions. A fuzzy logic controller has been designed to use these force/torque (F/T) data to achieve a cooperating movement in which one robot acts as leader and the other robot follows. The paper also deals with estimation of external forces acting on end effector with the use of data provided by F/T sensors. These external forces and moments are not directly measured by F/T sensor since the quantities measured by F/T sensor are corrupted by the dynamics of the end effector and manipulator (a F/T sensor is usually mounted between wrist and end effector of the robot). This paper investigates the use of Kalman filtering technique to extract the external forces acting on robot end effector utilizing the underlying dynamics of the end effector. Matlab's Fuzzy logic, Simulink, and State Flow toolboxes are used for achieving real-time, autonomous and intelligent behavior of the two robots. Simulation results from two separate experiments show that the above strategy was able to constrain the internal forces and provide a smooth movement of the manipulators. La commande des robots multiples présente les nombreux défis, dont certains incluent la synchronisation en termes de position, mouvement, force, partage de charge et minimisation interne de force. Cet article présente la formulation et l'application d'une stratégie basée de logique floue pour la commande de deux 6 degrés de robots de liberté portant un objet en mode coopératif. Le papier se concentre sur la commande des forces internes qui obtiennent produites quand deux robots ou plus portent un objet dans la coordination. Les sondes de Force/torque (F/T) montées sur le poignet de chaque robot fournissent les données de force et de couple dans six dimensions. Un contrôleur de logique floue a été conçu pour employer ces données de force/torque (F/T) pour réaliser un mouvement de coopération dans lequel un robot agit en tant que le chef et l'autre robot suit. Le papier traite également l'évaluation des forces externes agissant sur le terminal avec l'utilisation des données fournies par des sondes de F/T. Ces forces et moments externes ne sont pas directement mesurés par la sonde de F/T puisque les quantités mesurées par la sonde de F/T sont corrompues par la dynamique du terminal et du manipulateur (une sonde de F/T est habituellement montée entre le poignet et le terminal du robot). Cet article étudie l'utilisation de la technique de filtrage de Kalman d'extraire les forces externes agissant sur le terminal de robot utilisant la dynamique fondamentale du terminal. La logique floue de Matlab, le Simulink, et les boîtes d'outil d'écoulement d'état sont utilisés pour le comportement en temps réel, autonome et intelligent de réalisation des deux robots. Les résultats de simulation de deux expériences séparées prouvent que la stratégie ci-dessus pouvait contraindre les forces internes et fournir un mouvement sans heurt des manipulateurs. En ligne : manish@duke.edu, dpgarg@duke.edu