Title
Modeling and control of the anthropomimetic robot with antagonistic joints in contact and non-contact tasks
Creator
Jovanović, Kosta M., 1986-
Copyright date
2015
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
English
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 12.05.2016.
Other responsibilities
mentor
Potkonjak, Veljko, 1951-
član komisije
Popović, Mirjana, 1951-
član komisije
Rodić, Aleksandar, 1960-
član komisije
Albu-Schäffer, Alin.
član komisije
Đurović, Željko, 1964-
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Elektrotehnički fakultet
Alternative title
Mоделирањe и управљањe антропомиметичког робота са антагонистичким погонима у контактним и бесконтактним задацима
Publisher
[K. Jovanović]
Format
XII, 288 listova
description
Electrical and Computer Engineering - Robotics and Control Systems / Електротехника и рачунарство - Роботика и управљање системима
Abstract (en)
The thesis considers a very popular and rapidly growing topic in robotics –
modeling and control of anthropomimetic robots, in particular robots that feature
compliant antagonistic actuation. The term ‘anthropomimetic’ refers to a robot of fully
human-like appearance, but also human-like inner structure and functionality. The
motivation for the thesis came from the involvement of the author and the School of
Electrical Engineering, University of Belgrade in the project Eccerobot (Embodied
Cognition in a Compliantly Engineered Robot), funded by European 7th Framework
Programme, and the project Ambient Intelligent Service Robots of Anthropomorphic
Characteristics funded by Serbian Ministry of Education, Science and Technological
Development.
Since conventional rigid actuators have become obsolete for inherently-safe future
robotic applications, the design and control of novel compliant actuators have recently
been under intensive investigation. In particular, variable stiffness (impedance)
actuators (VSAs), which can trade-off between robot trajectory tracking and overall
safety, are the focus of robotics research. We focus on antagonistically-driven joints, as
a subgroup of bio-inspired VSAs.
The thesis is organized in six sections and bibliography.
The first section outlines the main ideas and motivation for the work. It presents
research directions, points of view and initiatives in the design and control of compliant
robots, with special emphasis on antagonistic drives. It also addresses safety issues of
future service robots, and lists technologies, trends, and approaches towards achieving
that goal: moving from stiff to compliant actuators, the benefits introduced by passive
and active compliance, VSA, etc. As a special group of bio-inspired VSAs in robotics,
antagonistic actuators are reviewed comprehensively. Such a detailed review of
antagonistic actuator design aims to highlight the importance of the subject, on the one
hand, while on the other hand it presents the technology that will be intensively
exploited in future anthropomimetic robots...
Abstract (sr)
У тези је обрађена врло актуелна тема у области роботике - моделирање и
управљање антропомиметичким роботима, посебно оним са еластичним
антагонистичким погонима. Појам антропомиметички се односи на робота који
подсећа на човека не само својим изгледом, већ и унутрашњом структуром и
функционалношћу. Мотивација за израду ове дисертације је произишла из
активности аутора на Електротехничком факултету у Београду, а у оквиру пројекта
Eccerobot - Embodied Cognition in a Compliantly Engineered Robot, финансираног од
стране седмог оквирног програма Европске уније и пројекта „Амбијентално
интелигентни сервисни робота антропоморфних карактеристика“, финансираног
од стране Министартва за просвету, науку и технолошки развој Републике Србије.
С обзиром на недостатке конвенционалних крутих актуатора у будућим
роботским апликацијама које захтевају висок степен безбедности, развој и
управљање нових актуатора који укључују еластичност је од великог значаја.
Посебно је значајан развој актуатора са променљивом крутошћу VSA (од
енглеског назива “variable stiffness actuator”) који омогућавају подешавање
крутосту током рада и самим тим дају компромис између прецизности рада робота
и безбедности његовог окружења. Фокус нашег истраживања су роботи са
антагонистичким погонима као посебна група билошки инспирисаних VSA.
Дисертација је организована у шест поглавља уз преглед литературе.
У првом поглављу су истакнуте главне идеје и мотивација за рад на овој теми,
као и правци истраживања у развоју и управљању зглобова са еластичношћу, са
нагласком на антагонистичке погоне. У овом поглављу се истичу безбедносни
изазови будућих сервисних робота, наводе се одговарајуће технологије и
трендови: еластични актуатори, појмови активне и пасивне попустљивости и VSA.
Као група од посебног интереса међу VSA, приказан је детаљан пресек стања на
тему антагонистичких актуатора у роботици.
Развој симулационог модела динамике робота погоњеног антагонистички
упареним еластичним актуаторима је детаљно приказан у другом поглављу
дисертације. У том циљу, искоришћен је Степањенков метод за моделирање...
Authors Key words
anthropomimetic robot, analytical model of robot dynamics, contact
dynamics, antagonistic drive, feedback linearization, puller-follower method, the
nearest-neighbor method, impedance control
Authors Key words
антропомиметички робот, аналитички модел динамике робота,
динамика контакта, антагонистички погон, фидбек линеаризација, пулер-фоловер
метода, метода најближег суседа, импедансно управљање
Classification
621.3
Type
Tekst
Abstract (en)
The thesis considers a very popular and rapidly growing topic in robotics –
modeling and control of anthropomimetic robots, in particular robots that feature
compliant antagonistic actuation. The term ‘anthropomimetic’ refers to a robot of fully
human-like appearance, but also human-like inner structure and functionality. The
motivation for the thesis came from the involvement of the author and the School of
Electrical Engineering, University of Belgrade in the project Eccerobot (Embodied
Cognition in a Compliantly Engineered Robot), funded by European 7th Framework
Programme, and the project Ambient Intelligent Service Robots of Anthropomorphic
Characteristics funded by Serbian Ministry of Education, Science and Technological
Development.
Since conventional rigid actuators have become obsolete for inherently-safe future
robotic applications, the design and control of novel compliant actuators have recently
been under intensive investigation. In particular, variable stiffness (impedance)
actuators (VSAs), which can trade-off between robot trajectory tracking and overall
safety, are the focus of robotics research. We focus on antagonistically-driven joints, as
a subgroup of bio-inspired VSAs.
The thesis is organized in six sections and bibliography.
The first section outlines the main ideas and motivation for the work. It presents
research directions, points of view and initiatives in the design and control of compliant
robots, with special emphasis on antagonistic drives. It also addresses safety issues of
future service robots, and lists technologies, trends, and approaches towards achieving
that goal: moving from stiff to compliant actuators, the benefits introduced by passive
and active compliance, VSA, etc. As a special group of bio-inspired VSAs in robotics,
antagonistic actuators are reviewed comprehensively. Such a detailed review of
antagonistic actuator design aims to highlight the importance of the subject, on the one
hand, while on the other hand it presents the technology that will be intensively
exploited in future anthropomimetic robots...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.