[article] in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 321-328 p. | Titre : | Compliance Control for an Anthropomorphic Robot with Elastic Joints: Theory and Experiments | | Titre original : | Commande de Conformité pour un Robot Anthropomorphe avec les Joints Elastiques : Théorie et Expériences | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | Zollo, Loredana, Auteur ; Siciliano, Bruno, Auteur ; Alessandro De Luca ; Guglielmelli, Eugenio ; Dario, Paolo | | Article en page(s) : | 321-328 p. | | Note générale : | Génie Mécanique | | Langues : | Anglais (eng) | | Mots-clés : | Manipulateurs Robots Joints élastiques Phénomènes vibratoires Elasticité Pesanteur Boucle bloquée Stabilité asymptotique Robotique biomédicale | | Index. décimale : | 620.1/389 | | Résumé : | Studies on motion control of robot manipulators with elastic joints are basically aimed at improving robot performance in tracking or regulation tasks. In the interaction between robot and environment, instead, the main objective of a control strategy should be the reduction of the vibrational and chattering phenomena that elasticity in the robot joints can cause. This work takes into account working environments where unexpected interactions are experienced and proposes a compliance control scheme in the cartesian space to reduce the counter effects of elasticity. Two theoretical formulations of the control law are presented, which differ for the term of gravity compensation. For both of them the closed loop equilibrium conditions are evaluated and asymptotic stability is proven through the direct Lyapunov method. The two control laws are applied to a particular class of elastic robot manipulators, i.e., cable-actuated robots, since their intrinsic mechanical compliance can be successfully utilized in applications of biomedical robotics ans assistive robotics. A compared experimental analysis of the two formulations of compliance control is finally carried out in order to verify stability of the two closed loop systems as well as the capability to control the robot force in the interaction.
Des études sur la commande de mouvement des manipulateurs de robot avec les joints élastiques sont fondamentalement visées améliorant l'exécution de robot dans le cheminement ou le règlement charge. Dans l'interaction entre le robot et l'environnement, au lieu de cela, l'objectif principal d'une stratégie de commande devrait être la réduction des phénomènes vibratoires et de vibration que l'élasticité dans les joints de robot peut causer. Ce travail tient compte des environnements de fonctionnement où les interactions inattendues sont expérimentées et propose un arrangement de commande de conformité dans l'espace cartésien pour réduire les contre- effets de l'élasticité. Deux formulations théoriques de la loi de commande sont présentées, qui diffèrent pour la limite de la compensation de pesanteur. Pour les deux les conditions d'équilibre de boucle bloquée sont évalués et la stabilité asymptotique est prouvée par la méthode directe de Lyapunov. Les deux lois de commande sont appliquées à une classe particulière des manipulateurs élastiques de robot, i.e., robots câble-actionnés, puisque leur conformité mécanique intrinsèque peut être avec succès utilisée dans les applications de la robotique assistive d'american national standard de robotique biomédicale. Une analyse expérimentale comparée des deux formulations de la commande de conformité est finalement effectuée afin de vérifier la stabilité des deux systèmes de boucle bloquée aussi bien que les possibilités pour commander la force de robot dans l'interaction. | | En ligne : | I.zollo@unicampus.it, siciliano@unima.it, deluca@dis.uniromal.it, e.guglielmelli [...] |
[article] Compliance Control for an Anthropomorphic Robot with Elastic Joints: Theory and Experiments = Commande de Conformité pour un Robot Anthropomorphe avec les Joints Elastiques : Théorie et Expériences [texte imprimé] / Zollo, Loredana, Auteur ; Siciliano, Bruno, Auteur ; Alessandro De Luca ; Guglielmelli, Eugenio ; Dario, Paolo . - 321-328 p. Génie Mécanique Langues : Anglais ( eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 321-328 p. | Mots-clés : | Manipulateurs Robots Joints élastiques Phénomènes vibratoires Elasticité Pesanteur Boucle bloquée Stabilité asymptotique Robotique biomédicale | | Index. décimale : | 620.1/389 | | Résumé : | Studies on motion control of robot manipulators with elastic joints are basically aimed at improving robot performance in tracking or regulation tasks. In the interaction between robot and environment, instead, the main objective of a control strategy should be the reduction of the vibrational and chattering phenomena that elasticity in the robot joints can cause. This work takes into account working environments where unexpected interactions are experienced and proposes a compliance control scheme in the cartesian space to reduce the counter effects of elasticity. Two theoretical formulations of the control law are presented, which differ for the term of gravity compensation. For both of them the closed loop equilibrium conditions are evaluated and asymptotic stability is proven through the direct Lyapunov method. The two control laws are applied to a particular class of elastic robot manipulators, i.e., cable-actuated robots, since their intrinsic mechanical compliance can be successfully utilized in applications of biomedical robotics ans assistive robotics. A compared experimental analysis of the two formulations of compliance control is finally carried out in order to verify stability of the two closed loop systems as well as the capability to control the robot force in the interaction.
Des études sur la commande de mouvement des manipulateurs de robot avec les joints élastiques sont fondamentalement visées améliorant l'exécution de robot dans le cheminement ou le règlement charge. Dans l'interaction entre le robot et l'environnement, au lieu de cela, l'objectif principal d'une stratégie de commande devrait être la réduction des phénomènes vibratoires et de vibration que l'élasticité dans les joints de robot peut causer. Ce travail tient compte des environnements de fonctionnement où les interactions inattendues sont expérimentées et propose un arrangement de commande de conformité dans l'espace cartésien pour réduire les contre- effets de l'élasticité. Deux formulations théoriques de la loi de commande sont présentées, qui diffèrent pour la limite de la compensation de pesanteur. Pour les deux les conditions d'équilibre de boucle bloquée sont évalués et la stabilité asymptotique est prouvée par la méthode directe de Lyapunov. Les deux lois de commande sont appliquées à une classe particulière des manipulateurs élastiques de robot, i.e., robots câble-actionnés, puisque leur conformité mécanique intrinsèque peut être avec succès utilisée dans les applications de la robotique assistive d'american national standard de robotique biomédicale. Une analyse expérimentale comparée des deux formulations de la commande de conformité est finalement effectuée afin de vérifier la stabilité des deux systèmes de boucle bloquée aussi bien que les possibilités pour commander la force de robot dans l'interaction. | | En ligne : | I.zollo@unicampus.it, siciliano@unima.it, deluca@dis.uniromal.it, e.guglielmelli [...] |
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