Optimal configurations for stiffness and compliance in human & robot arms

刚度 机器人 计算机科学 控制理论(社会学) 仿人机器人 笛卡尔坐标系 任务(项目管理) 机械臂 关节刚度 模拟 控制(管理) 人工智能 工程类 数学 结构工程 几何学 系统工程
作者
Jon Woolfrey,Arash Ajoudani,Wenjie Lu,Lorenzo Natale
出处
期刊:PLOS ONE [Public Library of Science]
卷期号:19 (5): e0302987-e0302987
标识
DOI:10.1371/journal.pone.0302987
摘要

Research in neurophysiology has shown that humans are able to adapt the mechanical stiffness at the hand in order to resist disturbances. This has served as inspiration for optimising stiffness in robot arms during manipulation tasks. Endpoint stiffness is modelled in Cartesian space, as though the hand were in independent rigid body. But an arm is a series of rigid bodies connected by articulated joints. The contribution of the joints and arm configuration to the endpoint stiffness has not yet been quantified. In this paper we use mathematical optimisation to find conditions for maximum stiffness and compliance with respect to an externally applied force. By doing so, we can retroactively explain observations made about humans using these mathematically optimal conditions. We then show how this optimisation can be applied to robotic task planning and control. Experiments on a humanoid robot show similar arm posture to that observed in humans. This suggests there is an underlying physical principle by which humans optimise stiffness. We can use this to derive natural control methods for robots.

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
DODO完成签到,获得积分10
刚刚
失眠呆呆鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
Month完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
hcc关注了科研通微信公众号
2秒前
李梦媛发布了新的文献求助10
3秒前
zgx完成签到,获得积分10
3秒前
memo完成签到,获得积分10
3秒前
Month发布了新的文献求助10
4秒前
小小怪酋长完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.1应助ranran采纳,获得30
4秒前
Fiona完成签到,获得积分10
4秒前
阿V完成签到,获得积分10
5秒前
drbrianlau完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
六六发布了新的文献求助10
7秒前
滴滴发布了新的文献求助10
8秒前
可爱紫文完成签到 ,获得积分10
8秒前
喜悦的一一完成签到,获得积分10
9秒前
Wei完成签到,获得积分10
9秒前
zJx丶完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助卫瑞瑞采纳,获得10
9秒前
Ferdinand_Foch完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
成就的大米完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
kk完成签到 ,获得积分10
10秒前
阳光的从霜完成签到 ,获得积分20
10秒前
syx完成签到,获得积分10
11秒前
wanci应助小陈采纳,获得10
12秒前
zf发布了新的文献求助10
12秒前
英姑应助忐忑的雪糕采纳,获得10
13秒前
SciGPT应助甜美靖雁采纳,获得10
13秒前
zhang568完成签到 ,获得积分10
13秒前
王中秀完成签到,获得积分10
14秒前
马小跳完成签到,获得积分10
14秒前
juan完成签到 ,获得积分10
14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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159296
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7987469
关于积分的说明 16599658
捐赠科研通 5267775
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810802
邀请新用户注册赠送积分活动 1790856
关于科研通互助平台的介绍 1658003