An EtherCAT-Based Real-Time Control System Architecture for Humanoid Robots

仿人机器人 计算机科学 机器人 控制系统 软件 嵌入式系统 软件体系结构 实时计算 工程类 人工智能 电气工程 程序设计语言
作者
Felix Sygulla,Robert Wittmann,Philipp Seiwald,Tobias F. C. Berninger,Arne-Christoph Hildebrandt,Daniel Wahrmann,Daniel J. Rixen
标识
DOI:10.1109/coase.2018.8560532
摘要

The design of humanoid robots naturally requires the simultaneous control of a high number of joints. Moreover, the performance of the overall robot is strongly determined by the low-level control system as all high-level software e.g. for locomotion planning and control is built on top of it. In order to achieve high update rates and high bandwidth for the joint control, an advanced real-time control system architecture is required. However, outdated communication protocols with associated limits in the achievable update rates are still used in nowadays humanoid robots. Moreover, the performance of the low-level control systems is not analyzed in detail or the systems rely on specialized hardware, which lacks reliability and persistence. We present a reliable and high-performance control system architecture for humanoid robots based on the ETHERCAT technology. To the authors' knowledge this is the only system, which operates at control rates beyond 2 khz and input/output latencies below 1 ms. Our control architecture includes a learning-based feedforward control strategy to improve joint tracking performance. The improved joint control method and the communication system are evaluated on our humanoid robot LOLA. Our software framework is available online to allow other researchers to benefit from our experiences.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
香蕉觅云应助冰淇淋采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
危机的夏兰完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
OrzOrzOrz完成签到,获得积分10
4秒前
baobeikk发布了新的文献求助10
5秒前
小巧曼容完成签到,获得积分10
6秒前
GG关注了科研通微信公众号
6秒前
英俊的铭应助舟舟采纳,获得10
7秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
vc应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
xh应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
张张发布了新的文献求助10
9秒前
OrzOrzOrz发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Orange应助无语的一刀采纳,获得10
11秒前
11秒前
lzd完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
认真大门完成签到,获得积分10
12秒前
七个丸子发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234387
关于积分的说明 17486402
捐赠科研通 5468351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889047
邀请新用户注册赠送积分活动 1865945
关于科研通互助平台的介绍 1703560