Analysis and Experimental Validation of Force Bandwidth for Force Control / Seiichiro Katsura in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 53 N° 3 (Juin 2006)  

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 ; Kouhei Ohnishi . - 2006 . - 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 sensing Haptics Motion Robustness.Largeur de bande Commande rigidité Observateur perturbation force Sensation Haptique 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 [...]