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Pushing Operation by Flexible Manipulator Taking Environmental Information Into Account / Seiichiro Katsura in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1688-1697 p. Titre : Pushing Operation by Flexible Manipulator Taking Environmental Information Into Account Titre original : Pousée de l'Opération par le Manipulateur Flexible Tenant Compte des Conditions Ambiantes Type de document : texte imprimé Auteurs : Seiichiro Katsura, Auteur ; Suzuki, Jun, Auteur ; Ohnishi, Kouhei Article en page(s) : 1688-1697 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acceleration  control  Commande  d'accélération  Disturbance  observer  Observateur  de  perturbation  Flexible  manipulator  Manipulateur  flexible  Friction  Motion  control  Commande  de  mouvement  Pushing  operation  Poussée  de  l'opération  Resonance  ratio  control  Commande  de  rapport  de  résonance  Vibration  control Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Vibration suppression in a motion-control system is an important problem in industry applications. Recently, a number of studies about flexible manipulators have been reported. However, there is little published on pushing operation by flexible manipulators. Contact motion to an unknown environment is difficult, because the motion system should recognize the environmental stiffness and adapt to it at the time of collision. This paper proposes a pushing control by a flexible manipulator based on a resonance ratio control. The environmental information is estimated more accurately by using a position sensitive device. The proposed method is composed of three modes: 1) approaching; 2) touching; and 3) pushing. In the approaching mode, the resonance ratio control is applied to suppress the torsional vibration. Compliance control is installed in order to relax an impact force in the touching mode. Finally, a two-step controller is proposed for the pushing mode. In the first step, friction effects are identified by a friction-torque observer. Then, the pushing operation with compensation of the stick-slip friction is controlled based on the identification results in the second step. It is possible to remove an object to a desired position. The experimental results show viability of the proposed method. La suppression de vibration dans un système de mouvement-commande est un problème important dans des applications d'industrie. Récemment, un certain nombre d'études au sujet des manipulateurs flexibles ont été rapportées. Cependant, on édite peu sur pousser l'opération par les manipulateurs flexibles. Entrer en contact avec le mouvement à un environnement inconnu est difficile, parce que le système de mouvement devrait identifier la rigidité environnementale et s'adapter à lui à l'heure de la collision. Cet article propose une commande de poussée par un manipulateur flexible basé sur une commande de rapport de résonance. Les conditions ambiantes sont estimées plus exactement en utilisant un dispositif sensible de position. La méthode proposée se compose de trois modes : 1) s'approchant ; 2) touchant ; et 3) poussant. En mode de approche, la commande de rapport de résonance est appliquée pour supprimer la vibration de torsion. La commande de conformité est installée afin de détendre une force d'impact en mode émouvant. En conclusion, on propose un contrôleur en deux étapes pour le mode de poussée. Dans la première étape, des effets de frottement sont identifiés par un observateur de frottement-couple. Puis, l'opération de poussée avec la compensation du bâton-glissent le frottement est commandée basée sur les résultats d'identification dans la deuxième étape. Il est possible d'enlever un objet dans une position désirée. Les résultats expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : katsura@vos.nagaokaut.ac.jp, jun11@2001.jukuin.keio.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp [article] Pushing Operation by Flexible Manipulator Taking Environmental Information Into Account = Pousée de l'Opération par le Manipulateur Flexible Tenant Compte des Conditions Ambiantes [texte imprimé] / Seiichiro Katsura, Auteur ; Suzuki, Jun, Auteur ; Ohnishi, Kouhei . - 1688-1697 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1688-1697 p. Mots-clés : Acceleration  control  Commande  d'accélération  Disturbance  observer  Observateur  de  perturbation  Flexible  manipulator  Manipulateur  flexible  Friction  Motion  control  Commande  de  mouvement  Pushing  operation  Poussée  de  l'opération  Resonance  ratio  control  Commande  de  rapport  de  résonance  Vibration  control Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Vibration suppression in a motion-control system is an important problem in industry applications. Recently, a number of studies about flexible manipulators have been reported. However, there is little published on pushing operation by flexible manipulators. Contact motion to an unknown environment is difficult, because the motion system should recognize the environmental stiffness and adapt to it at the time of collision. This paper proposes a pushing control by a flexible manipulator based on a resonance ratio control. The environmental information is estimated more accurately by using a position sensitive device. The proposed method is composed of three modes: 1) approaching; 2) touching; and 3) pushing. In the approaching mode, the resonance ratio control is applied to suppress the torsional vibration. Compliance control is installed in order to relax an impact force in the touching mode. Finally, a two-step controller is proposed for the pushing mode. In the first step, friction effects are identified by a friction-torque observer. Then, the pushing operation with compensation of the stick-slip friction is controlled based on the identification results in the second step. It is possible to remove an object to a desired position. The experimental results show viability of the proposed method. La suppression de vibration dans un système de mouvement-commande est un problème important dans des applications d'industrie. Récemment, un certain nombre d'études au sujet des manipulateurs flexibles ont été rapportées. Cependant, on édite peu sur pousser l'opération par les manipulateurs flexibles. Entrer en contact avec le mouvement à un environnement inconnu est difficile, parce que le système de mouvement devrait identifier la rigidité environnementale et s'adapter à lui à l'heure de la collision. Cet article propose une commande de poussée par un manipulateur flexible basé sur une commande de rapport de résonance. Les conditions ambiantes sont estimées plus exactement en utilisant un dispositif sensible de position. La méthode proposée se compose de trois modes : 1) s'approchant ; 2) touchant ; et 3) poussant. En mode de approche, la commande de rapport de résonance est appliquée pour supprimer la vibration de torsion. La commande de conformité est installée afin de détendre une force d'impact en mode émouvant. En conclusion, on propose un contrôleur en deux étapes pour le mode de poussée. Dans la première étape, des effets de frottement sont identifiés par un observateur de frottement-couple. Puis, l'opération de poussée avec la compensation du bâton-glissent le frottement est commandée basée sur les résultats d'identification dans la deuxième étape. Il est possible d'enlever un objet dans une position désirée. Les résultats expérimentaux montrent la viabilité de la méthode proposée. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : katsura@vos.nagaokaut.ac.jp, jun11@2001.jukuin.keio.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp