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Auteur Seiichiro Katsura
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Affiner la rechercheAbstraction and Reproduction of Force Sensation From Real Environment by Bilateral Control / Shimono, Tomoyuki in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°2 (Avril 2007)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 907-918 p.
Titre : Abstraction and Reproduction of Force Sensation From Real Environment by Bilateral Control Titre original : Abstraction et reproduction de sensation de force de vrai environnement par commande bilatérale Type de document : texte imprimé Auteurs : Shimono, Tomoyuki, Auteur ; Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur Article en page(s) : 907-918 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acceleration control Bilateral control Disturbance observer (DOB) Force sensation Haptics Motion control Real environment Robotics Commande d'accélération Commande bilatérale Observateur de perturbation Sensation de force Haptique Commande de mouvement Sensation de force Haptique Vrai environnement Robotique Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : In recent years, the skill preservation of an expert has been a serious problem in various fields. If digital skill preservation like a haptic database is attained, it may become an innovative solution of this problem. This paper proposes abstraction and reproduction methods on bilateral control of force sensation from the real environment and reconstruction of the real environment as well. In the abstraction mode, which is based on bilateral control with disturbance observer, "the law of action and reaction" is attained. Later, the environmental dynamical information is estimated and obtained. In the reconstruction mode, an environmental model is reconstructed based on the obtained data from the real environment. Then, in the reproduction mode, the operator would feel the force sensation from the obtained environmental model as if from the real environment. As a result, the proposed system is able to store the bilateral force sensation to a force sensation recorder. In this paper, some environmental models for the reproduction of vivid force sensation are compared experimentally. Finally, the viability of the proposed methods is shown by the experimental results.
Ces dernières années, la conservation de compétence d'un expert a été un problème sérieux dans divers champs. Si la conservation numérique de compétence comme une base de données haptique est atteinte, ce peut devenir une solution innovatrice de ce problème. Cet article propose des méthodes d'abstraction et de reproduction sur la commande bilatérale de la sensation de force du vrais environnement et reconstruction du vrai environnement aussi bien. En mode d'abstraction, qui est basé sur la commande bilatérale avec l'observateur de perturbation, « la loi de l'action et de la réaction » est atteinte. Plus tard, l'information dynamique environnementale est estimée et obtenue. En mode de reconstruction, un modèle environnemental est reconstruit a basé sur les données obtenues du vrai environnement. Puis, en mode de reproduction, l'opérateur sentirait la sensation de force du modèle environnemental obtenu comme si du vrai environnement. En conséquence, le système proposé peut stocker la sensation bilatérale de force à un enregistreur de sensation de force. En cet article, quelques modèles environnementaux pour la reproduction de la sensation vive de force sont comparés expérimentalement. En conclusion, la viabilité des méthodes proposées est montrée par les résultats expérimentaux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande automatique-- Robotique En ligne : shimono@sum.sd.keio.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp, katsura@vos.nagaokaut.ac.jp [article] Abstraction and Reproduction of Force Sensation From Real Environment by Bilateral Control = Abstraction et reproduction de sensation de force de vrai environnement par commande bilatérale [texte imprimé] / Shimono, Tomoyuki, Auteur ; Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur . - 907-918 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 907-918 p.
Mots-clés : Acceleration control Bilateral control Disturbance observer (DOB) Force sensation Haptics Motion control Real environment Robotics Commande d'accélération Commande bilatérale Observateur de perturbation Sensation de force Haptique Commande de mouvement Sensation de force Haptique Vrai environnement Robotique Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : In recent years, the skill preservation of an expert has been a serious problem in various fields. If digital skill preservation like a haptic database is attained, it may become an innovative solution of this problem. This paper proposes abstraction and reproduction methods on bilateral control of force sensation from the real environment and reconstruction of the real environment as well. In the abstraction mode, which is based on bilateral control with disturbance observer, "the law of action and reaction" is attained. Later, the environmental dynamical information is estimated and obtained. In the reconstruction mode, an environmental model is reconstructed based on the obtained data from the real environment. Then, in the reproduction mode, the operator would feel the force sensation from the obtained environmental model as if from the real environment. As a result, the proposed system is able to store the bilateral force sensation to a force sensation recorder. In this paper, some environmental models for the reproduction of vivid force sensation are compared experimentally. Finally, the viability of the proposed methods is shown by the experimental results.
Ces dernières années, la conservation de compétence d'un expert a été un problème sérieux dans divers champs. Si la conservation numérique de compétence comme une base de données haptique est atteinte, ce peut devenir une solution innovatrice de ce problème. Cet article propose des méthodes d'abstraction et de reproduction sur la commande bilatérale de la sensation de force du vrais environnement et reconstruction du vrai environnement aussi bien. En mode d'abstraction, qui est basé sur la commande bilatérale avec l'observateur de perturbation, « la loi de l'action et de la réaction » est atteinte. Plus tard, l'information dynamique environnementale est estimée et obtenue. En mode de reconstruction, un modèle environnemental est reconstruit a basé sur les données obtenues du vrai environnement. Puis, en mode de reproduction, l'opérateur sentirait la sensation de force du modèle environnemental obtenu comme si du vrai environnement. En conséquence, le système proposé peut stocker la sensation bilatérale de force à un enregistreur de sensation de force. En cet article, quelques modèles environnementaux pour la reproduction de la sensation vive de force sont comparés expérimentalement. En conclusion, la viabilité des méthodes proposées est montrée par les résultats expérimentaux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande automatique-- Robotique En ligne : shimono@sum.sd.keio.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp, katsura@vos.nagaokaut.ac.jp
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 3 (Juin 2006) . - 922- 928 p.
Titre : Analysis and Experimental Validation of Force Bandwidth for Force Control Titre original : Analyse et Validation Expérimentale de Largeur de Bande de Force pour la Commande de Force Type de document : texte imprimé Auteurs : Seiichiro Katsura, Auteur ; Matsumoto, Yuichi, Auteur ; Ohnishi, Kouhei Article en page(s) : 922- 928 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bandwidth Control stiffness Disturbance observer Force control Force sensing Haptics Motion control Robustness.Largeur de bande Commande de rigidité Observateur de perturbation Commande de force Sensation de force Haptique Commande de mouvement Robustesse. Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Controlling robots in contact with the environment is an important problem in industry applications. In the conventional force control, much research has paid attention to develop novel force control systems and implemented force sensors to detect external force. This paper shows that narrow bandwidth of force sensor has a big influence on the force control system. Generally, to solve the instability in force control, the velocity feedback gain is enlarged. The system becomes unstable with small velocity feedback gain, and robot's response becomes slow with large one. Inasmuch as there is a tradeoff between the stability and the response, it is considered that force control by robots is difficult. This paper proposes a force control system with disturbance observer. It is possible to obtain the force information with wide bandwidth by using the disturbance observer. This paper shows that bandwidth of force sensing is very important for contact motion control. By using the wide bandwidth of force sensing, both stability and response are improved. Furthermore, force control is attainable by the construction of the easiest force control architecture. Therefore, the ideal zero-stiffness-force control is attained. The numerical and experimental results show viability of the proposed method.
Le contrôle des robots en contact avec l'environnement est un problème important dans des applications d'industrie. Dans la commande conventionnelle de force, beaucoup de recherche a prêté l'attention pour développer des systèmes de commande de force de roman et des sondes mises en application de force pour détecter la force externe. Cet article prouve que la largeur de bande étroite de la sonde de force a une grande influence sur le système de commande de force. Généralement, pour résoudre l'instabilité en la commande de vigueur, le gain de rétroaction de vitesse est agrandi. Le système devient instable avec le petit gain de rétroaction de vitesse, et la réponse du robot devient lente avec la grande. Puisqu'il y a une différence entre la stabilité et la réponse, on le considère que la commande de force par des robots est difficile. Cet article propose un système de commande de force avec l'observateur de perturbation. Il est possible d'obtenir l'information de force avec à grande largeur de bande en employant l'observateur de perturbation. Cet article prouve que la largeur de bande de la sensation de force est très importante pour la commande de mouvement de contact. En employant l'à grande largeur de bande de la force sentant, la stabilité et la réponse sont améliorées. En outre, la commande de force est possible par la construction de l'architecture de commande de force la plus facile. Par conséquent, la commande nulle idéale de force de rigidité est atteinte. Les résultats numériques et expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : katsura@vos.nagaokaut.ac.jp, yuichi_matsumoto@2002.jukuin.keio.ac.jp, ohnishi@sd [...] [article] Analysis and Experimental Validation of Force Bandwidth for Force Control = Analyse et Validation Expérimentale de Largeur de Bande de Force pour la Commande de Force [texte imprimé] / Seiichiro Katsura, Auteur ; Matsumoto, Yuichi, Auteur ; Ohnishi, Kouhei . - 922- 928 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 3 (Juin 2006) . - 922- 928 p.
Mots-clés : Bandwidth Control stiffness Disturbance observer Force control Force sensing Haptics Motion control Robustness.Largeur de bande Commande de rigidité Observateur de perturbation Commande de force Sensation de force Haptique Commande de mouvement Robustesse. Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Controlling robots in contact with the environment is an important problem in industry applications. In the conventional force control, much research has paid attention to develop novel force control systems and implemented force sensors to detect external force. This paper shows that narrow bandwidth of force sensor has a big influence on the force control system. Generally, to solve the instability in force control, the velocity feedback gain is enlarged. The system becomes unstable with small velocity feedback gain, and robot's response becomes slow with large one. Inasmuch as there is a tradeoff between the stability and the response, it is considered that force control by robots is difficult. This paper proposes a force control system with disturbance observer. It is possible to obtain the force information with wide bandwidth by using the disturbance observer. This paper shows that bandwidth of force sensing is very important for contact motion control. By using the wide bandwidth of force sensing, both stability and response are improved. Furthermore, force control is attainable by the construction of the easiest force control architecture. Therefore, the ideal zero-stiffness-force control is attained. The numerical and experimental results show viability of the proposed method.
Le contrôle des robots en contact avec l'environnement est un problème important dans des applications d'industrie. Dans la commande conventionnelle de force, beaucoup de recherche a prêté l'attention pour développer des systèmes de commande de force de roman et des sondes mises en application de force pour détecter la force externe. Cet article prouve que la largeur de bande étroite de la sonde de force a une grande influence sur le système de commande de force. Généralement, pour résoudre l'instabilité en la commande de vigueur, le gain de rétroaction de vitesse est agrandi. Le système devient instable avec le petit gain de rétroaction de vitesse, et la réponse du robot devient lente avec la grande. Puisqu'il y a une différence entre la stabilité et la réponse, on le considère que la commande de force par des robots est difficile. Cet article propose un système de commande de force avec l'observateur de perturbation. Il est possible d'obtenir l'information de force avec à grande largeur de bande en employant l'observateur de perturbation. Cet article prouve que la largeur de bande de la sensation de force est très importante pour la commande de mouvement de contact. En employant l'à grande largeur de bande de la force sentant, la stabilité et la réponse sont améliorées. En outre, la commande de force est possible par la construction de l'architecture de commande de force la plus facile. Par conséquent, la commande nulle idéale de force de rigidité est atteinte. Les résultats numériques et expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : katsura@vos.nagaokaut.ac.jp, yuichi_matsumoto@2002.jukuin.keio.ac.jp, ohnishi@sd [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 1113-1121 p.
Titre : Dexterous Manipulation in Constrained Bilateral Teleoperation Using Controlled Supporting Point Titre original : Manipulation adroite dans Teleoperation bilatéral contraint en utilisant le point commandé de soutien Type de document : texte imprimé Auteurs : Matsumoto, Yuichi, Auteur ; Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur Article en page(s) : 1113-1121 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bilateral teleoperation Constraint Disturbance observer Environment quarrier Force control Teleoperation bilatéral Contrainte Observateur de perturbation Carrier d'environnement Commande de force Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : The use of robotic devices in surgical applications has been growing in recent years. Surgical robots are beginning to find applications in minimally invasive surgeries. The control issues pertaining to many of the applications of robotics to surgery are similar. In all cases, the ability to accommodate unique special-purpose mechanical designs is important, as is the ability to restrict the motions of the end-effector. Conventionally, motion constraint is attained by mechanical constraint equipments, such as bearing, linear guide, and so on. In this paper, robot motion control with a controlled supporting point (CSP) for operator aid is proposed. The method is to make the constraint without setting mechanical constraints. The merits of the proposed method are not only the simplification of mechanical equipments but also the deletion of friction at the constraint. It is easy to set the CSP at the position where the setting of mechanical supporting points is difficult. Furthermore, it is also possible to change the CSP online. This method is especially effective for the object whose position of surface is always changing. The proposed method is applied to six-degrees-of-freedom manipulators. The numerical and experimental results show the viability of the proposed method.
L'utilisation des dispositifs robotiques dans des applications chirurgicales s'était développée ces dernières années. Les robots chirurgicaux commencent à trouver des applications dans des cabinets de consultation d'une façon minimum invahissants. Les questions de commande concernant plusieurs des applications de la robotique à la chirurgie sont semblables. Dans tous les cas, la capacité d'adapter à des conceptions mécaniques pour un but particulier uniques est importante, de même que la capacité de limiter les mouvements du terminal. Par convention, la contrainte de mouvement est atteinte par les équipements mécaniques de contrainte, tels que le roulement, le guide linéaire, et ainsi de suite. En cet article, on propose la commande de mouvement de robot avec un point commandé de soutien (CSP) pour l'assistance opérateur. La méthode est de faire la contrainte sans placer des contraintes mécaniques. Les mérites de la méthode proposée sont non seulement la simplification des équipements mécaniques mais également la suppression du frottement à la contrainte. Il est facile de placer le CSP à la position où l'arrangement des points mécaniques de soutien est difficile. En outre, il est également possible de changer le CSP en ligne. Cette méthode est particulièrement efficace pour l'objet dont la position de la surface change toujours. La méthode proposée est appliquée aux manipulateurs de six-degré-de-liberté. Les résultats numériques et expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Télécommande En ligne : yuichi_matsumoto@2002.jukuin.keio.ac.jp, katsura@vos.nagaokaut.ac.jp, ohnishi@sd [...] [article] Dexterous Manipulation in Constrained Bilateral Teleoperation Using Controlled Supporting Point = Manipulation adroite dans Teleoperation bilatéral contraint en utilisant le point commandé de soutien [texte imprimé] / Matsumoto, Yuichi, Auteur ; Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur . - 1113-1121 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 1113-1121 p.
Mots-clés : Bilateral teleoperation Constraint Disturbance observer Environment quarrier Force control Teleoperation bilatéral Contrainte Observateur de perturbation Carrier d'environnement Commande de force Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : The use of robotic devices in surgical applications has been growing in recent years. Surgical robots are beginning to find applications in minimally invasive surgeries. The control issues pertaining to many of the applications of robotics to surgery are similar. In all cases, the ability to accommodate unique special-purpose mechanical designs is important, as is the ability to restrict the motions of the end-effector. Conventionally, motion constraint is attained by mechanical constraint equipments, such as bearing, linear guide, and so on. In this paper, robot motion control with a controlled supporting point (CSP) for operator aid is proposed. The method is to make the constraint without setting mechanical constraints. The merits of the proposed method are not only the simplification of mechanical equipments but also the deletion of friction at the constraint. It is easy to set the CSP at the position where the setting of mechanical supporting points is difficult. Furthermore, it is also possible to change the CSP online. This method is especially effective for the object whose position of surface is always changing. The proposed method is applied to six-degrees-of-freedom manipulators. The numerical and experimental results show the viability of the proposed method.
L'utilisation des dispositifs robotiques dans des applications chirurgicales s'était développée ces dernières années. Les robots chirurgicaux commencent à trouver des applications dans des cabinets de consultation d'une façon minimum invahissants. Les questions de commande concernant plusieurs des applications de la robotique à la chirurgie sont semblables. Dans tous les cas, la capacité d'adapter à des conceptions mécaniques pour un but particulier uniques est importante, de même que la capacité de limiter les mouvements du terminal. Par convention, la contrainte de mouvement est atteinte par les équipements mécaniques de contrainte, tels que le roulement, le guide linéaire, et ainsi de suite. En cet article, on propose la commande de mouvement de robot avec un point commandé de soutien (CSP) pour l'assistance opérateur. La méthode est de faire la contrainte sans placer des contraintes mécaniques. Les mérites de la méthode proposée sont non seulement la simplification des équipements mécaniques mais également la suppression du frottement à la contrainte. Il est facile de placer le CSP à la position où l'arrangement des points mécaniques de soutien est difficile. En outre, il est également possible de changer le CSP en ligne. Cette méthode est particulièrement efficace pour l'objet dont la position de la surface change toujours. La méthode proposée est appliquée aux manipulateurs de six-degré-de-liberté. Les résultats numériques et expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Télécommande En ligne : yuichi_matsumoto@2002.jukuin.keio.ac.jp, katsura@vos.nagaokaut.ac.jp, ohnishi@sd [...]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 539-547 p.
Titre : Force Servoing by Flexible Manipulator Based on Resonance Ratio Control Titre original : Force Servoing par le Manipulateur Flexible Basé sur la Commande de Rapport de Résonance Type de document : texte imprimé Auteurs : Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur Article en page(s) : 539-547 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Disturbance observer Flexible manipulator Force servoing Haptics Motion control Two-mass resonant system Vibration suppression Observateur de perturbation Manipulateur flexible Force servoing Haptique Commande de mouvement Système résonnant de deux-masse Suppression de vibration Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper presents a force servoing method to suppress torsional vibration of two-mass resonant system. The resonance ratio control is one of the effective control methods of two-mass resonant system. In this method, the ratio between the resonant frequency of motor and arm is determined arbitrary according to the feedback of estimated reaction torque. The reaction torque is estimated by using a position sensitive detector (PSD). Since the estimation method does not need the parameter identification, the torsion information is obtained with accuracy. To attain the affinity and adaptability to environment, motion systems should control the reaction torque from the environment. In the force servoing system, the force command is given as a disturbance of the arm portion. The arm disturbance is observed by the arm disturbance observer without force sensors. The proposed force servoing system is based on both the conventional PD control and the resonance ratio control, and the determination method of pole placement is discussed. The proposed force servoing system can realize both the suppression of the inner torsional reaction torque and the adaptation to unknown outer force inputs. The numerical and experimental results show the viability of the proposed method.
Cet article présente une méthode servoing de force pour supprimer la vibration de torsion du système résonnant de la deux-masse. La commande de rapport de résonance est l'une des méthodes de contrôle efficaces du système résonnant de la deux-masse. Dans cette méthode, le rapport entre la fréquence de résonance du moteur et le bras est arbitraire déterminé selon la rétroaction du couple estimé de réaction. Le couple de réaction est estimé en employant un détecteur sensible de position (PSD). Puisque la méthode d'évaluation n'a pas besoin de l'identification de paramètre, l'information de torsion est obtenue avec l'exactitude. Pour atteindre l'affinité et l'adaptabilité à l'environnement, les systèmes de mouvement devraient commander le couple de réaction de l'environnement. Dans le système servoing de force, l'instruction de force est donnée comme perturbation de la partie de bras. L'observateur observe la perturbation de bras de perturbation de bras sans sondes de force. Le système servoing proposé de force est basé sur la commande conventionnelle de palladium et la commande de rapport de résonance, et la méthode de détermination de placement de poteau est discutée. Le système servoing proposé de force peut réaliser la suppression du couple de torsion intérieur de réaction et l'adaptation aux entrées externes inconnues de force. Les résultats numériques et expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Résonance En ligne : katsura@vos.nagakoaut.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp [article] Force Servoing by Flexible Manipulator Based on Resonance Ratio Control = Force Servoing par le Manipulateur Flexible Basé sur la Commande de Rapport de Résonance [texte imprimé] / Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur . - 539-547 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 539-547 p.
Mots-clés : Disturbance observer Flexible manipulator Force servoing Haptics Motion control Two-mass resonant system Vibration suppression Observateur de perturbation Manipulateur flexible Force servoing Haptique Commande de mouvement Système résonnant de deux-masse Suppression de vibration Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper presents a force servoing method to suppress torsional vibration of two-mass resonant system. The resonance ratio control is one of the effective control methods of two-mass resonant system. In this method, the ratio between the resonant frequency of motor and arm is determined arbitrary according to the feedback of estimated reaction torque. The reaction torque is estimated by using a position sensitive detector (PSD). Since the estimation method does not need the parameter identification, the torsion information is obtained with accuracy. To attain the affinity and adaptability to environment, motion systems should control the reaction torque from the environment. In the force servoing system, the force command is given as a disturbance of the arm portion. The arm disturbance is observed by the arm disturbance observer without force sensors. The proposed force servoing system is based on both the conventional PD control and the resonance ratio control, and the determination method of pole placement is discussed. The proposed force servoing system can realize both the suppression of the inner torsional reaction torque and the adaptation to unknown outer force inputs. The numerical and experimental results show the viability of the proposed method.
Cet article présente une méthode servoing de force pour supprimer la vibration de torsion du système résonnant de la deux-masse. La commande de rapport de résonance est l'une des méthodes de contrôle efficaces du système résonnant de la deux-masse. Dans cette méthode, le rapport entre la fréquence de résonance du moteur et le bras est arbitraire déterminé selon la rétroaction du couple estimé de réaction. Le couple de réaction est estimé en employant un détecteur sensible de position (PSD). Puisque la méthode d'évaluation n'a pas besoin de l'identification de paramètre, l'information de torsion est obtenue avec l'exactitude. Pour atteindre l'affinité et l'adaptabilité à l'environnement, les systèmes de mouvement devraient commander le couple de réaction de l'environnement. Dans le système servoing de force, l'instruction de force est donnée comme perturbation de la partie de bras. L'observateur observe la perturbation de bras de perturbation de bras sans sondes de force. Le système servoing proposé de force est basé sur la commande conventionnelle de palladium et la commande de rapport de résonance, et la méthode de détermination de placement de poteau est discutée. Le système servoing proposé de force peut réaliser la suppression du couple de torsion intérieur de réaction et l'adaptation aux entrées externes inconnues de force. Les résultats numériques et expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Résonance En ligne : katsura@vos.nagakoaut.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 56 N° 10 (Octobre 2009) . - pp. 3897 - 3905
Titre : Kalman-filter-based sensor integration of variable power assist control based on human stiffness estimation Type de document : texte imprimé Auteurs : Mitsantisuk, Chowarit, Auteur ; Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohishi, Kiyoshi, Auteur Article en page(s) : pp. 3897 - 3905 Note générale : Génie électrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acceleration control Disturbance observer Human interaction Kalman filter Modal space design Motion control Power assist Sensor integration system Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : In applications such as robot collaborating with human operators, the robot system must operate more slowly and be more compliant to safe user interaction. Moreover, a consideration of the dynamic properties of human operators is also important for the human application. According to such requirements, this paper presents a novel sensorless force control approach for the robot-assisted motion of the human arm. A twin direct-drive motor system with a wire rope has been developed to provide a precise force sensation and safety for human-robot interaction. In order to control the wire rope tension and human interaction force, two mode designs of the force control are realized. The common mode is utilized for the control of wire rope tension. In the differential mode, the Kalman-filter-based sensor integration for the interaction force observer is proposed in this paper. By combining two motor encoders and a commercial acceleration sensor together, white Gaussian noise is reduced, and high accurate feedback of the contact force is obtained. A variable power assist control method based on a real-time estimation of the stiffness of the human arm is also introduced. By considering the stiffness in human arm movements, this method increases the efficiency of the force control system and realizes comfortable force for human-robot interaction. The effectiveness of the method is verified by experimental results. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5109667 [article] Kalman-filter-based sensor integration of variable power assist control based on human stiffness estimation [texte imprimé] / Mitsantisuk, Chowarit, Auteur ; Seiichiro Katsura, Auteur ; Ohishi, Kiyoshi, Auteur . - pp. 3897 - 3905.
Génie électrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 56 N° 10 (Octobre 2009) . - pp. 3897 - 3905
Mots-clés : Acceleration control Disturbance observer Human interaction Kalman filter Modal space design Motion control Power assist Sensor integration system Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : In applications such as robot collaborating with human operators, the robot system must operate more slowly and be more compliant to safe user interaction. Moreover, a consideration of the dynamic properties of human operators is also important for the human application. According to such requirements, this paper presents a novel sensorless force control approach for the robot-assisted motion of the human arm. A twin direct-drive motor system with a wire rope has been developed to provide a precise force sensation and safety for human-robot interaction. In order to control the wire rope tension and human interaction force, two mode designs of the force control are realized. The common mode is utilized for the control of wire rope tension. In the differential mode, the Kalman-filter-based sensor integration for the interaction force observer is proposed in this paper. By combining two motor encoders and a commercial acceleration sensor together, white Gaussian noise is reduced, and high accurate feedback of the contact force is obtained. A variable power assist control method based on a real-time estimation of the stiffness of the human arm is also introduced. By considering the stiffness in human arm movements, this method increases the efficiency of the force control system and realizes comfortable force for human-robot interaction. The effectiveness of the method is verified by experimental results. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5109667
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