IROS 2021 Analyse der Leistungsgrenzen von weichen Gelenkrobotern auf der Grundlage des ESPi Frameworks
Das Video präsentiert den Inhalt des Vortrags auf der IROS 2021: "Analyzing the Performance Limits of Articulated Soft Robots based on the ESPi Framework: Applications to Damping and Impedance Control" von Manuel Keppler, Florian Loeffl, David Wandinger und Clara Raschel, und Christian Ott.
In Situationen mit harten Stößen ist die Dämpfungsinjektion direkt auf das Gelenk eines gelenkigen Softroboters eine Herausforderung und erfordert in der Regel hohe Aktuatormomente im Moment des Stoßes.
In dieser Arbeit diskutieren wir die zugrundeliegenden Gründe und analysieren die Leistungseinschränkungen, die bei der Implementierung grundlegender Impedanzelemente, wie Federn und Dämpfer, durch die elastische strukturerhaltende Impedanzsteuerung (ESPi) entstehen.
Anhand der gewonnenen Erkenntnisse stellen wir einen Weg vor, Impedanzregler mit einem auf dynamischen Erweiterungen basierenden Dämpfungsdesign zu entwerfen. Inspiriert von der Konstruktion von Stoßdämpfern und dem Muskel-Sehnen-Modell, erfordert das vorgestellte Dämpfungslayout wesentlich kleinere Aktuatormomente in Situationen, in denen der Roboter harten Stößen ausgesetzt ist.
Die Implementierung wird durch das ESPi Kontrollsystem erleichtert, was zu einem physikalisch intuitiven Impedanzdesign führt. Das resultierende geschlossene System kann als eine Verknüpfung von passiven Euler-Lagrange-Systemen interpretiert werden, was wiederum ein passives System ergibt. Die passive Natur des Entwurfs sorgt für Stabilität im Fall der freien Bewegung und ermöglicht dem Roboter eine robuste und sichere Interaktion mit seiner Umgebung. Die Arbeit konzentriert sich auf Robotersysteme ohne Trägheitskopplung zwischen dem Motor und der Verbindungsdynamik. Es werden experimentelle Ergebnisse berichtet und diskutiert, die mit dem vorgestellten Design auf einem speziellen Teststand für elastische Serienaktoren (SEA) erzielt wurden.
Die Arbeit wurde in den IEEE Robotics and Automation Letters 2021 veröffentlicht.
DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
IROS 2021 Analyse der Leistungsgrenzen von weichen Gelenkrobotern auf der Grundlage des ESPi Frameworks
IROS 2021 Analyse der Leistungsgrenzen von weichen Gelenkrobotern auf der Grundlage des ESPi Frameworks
Das Video präsentiert den Inhalt des Vortrags auf der IROS 2021: "Analyzing the Performance Limits of Articulated Soft Robots based on the ESPi Framework: Applications to Damping and Impedance Control" von Manuel Keppler, Florian Loeffl, David Wandinger und Clara Raschel, und Christian Ott.
In Situationen mit harten Stößen ist die Dämpfungsinjektion direkt auf das Gelenk eines gelenkigen Softroboters eine Herausforderung und erfordert in der Regel hohe Aktuatormomente im Moment des Stoßes.
In dieser Arbeit diskutieren wir die zugrundeliegenden Gründe und analysieren die Leistungseinschränkungen, die bei der Implementierung grundlegender Impedanzelemente, wie Federn und Dämpfer, durch die elastische strukturerhaltende Impedanzsteuerung (ESPi) entstehen.
Anhand der gewonnenen Erkenntnisse stellen wir einen Weg vor, Impedanzregler mit einem auf dynamischen Erweiterungen basierenden Dämpfungsdesign zu entwerfen. Inspiriert von der Konstruktion von Stoßdämpfern und dem Muskel-Sehnen-Modell, erfordert das vorgestellte Dämpfungslayout wesentlich kleinere Aktuatormomente in Situationen, in denen der Roboter harten Stößen ausgesetzt ist.
Die Implementierung wird durch das ESPi Kontrollsystem erleichtert, was zu einem physikalisch intuitiven Impedanzdesign führt. Das resultierende geschlossene System kann als eine Verknüpfung von passiven Euler-Lagrange-Systemen interpretiert werden, was wiederum ein passives System ergibt. Die passive Natur des Entwurfs sorgt für Stabilität im Fall der freien Bewegung und ermöglicht dem Roboter eine robuste und sichere Interaktion mit seiner Umgebung. Die Arbeit konzentriert sich auf Robotersysteme ohne Trägheitskopplung zwischen dem Motor und der Verbindungsdynamik. Es werden experimentelle Ergebnisse berichtet und diskutiert, die mit dem vorgestellten Design auf einem speziellen Teststand für elastische Serienaktoren (SEA) erzielt wurden.
Die Arbeit wurde in den IEEE Robotics and Automation Letters 2021 veröffentlicht.
DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Länge: 00:13:49