亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Passive Model-Predictive Impedance Control for Safe Physical Human–Robot Interaction

机器人 计算机科学 模型预测控制 阻抗控制 人机交互 电阻抗 人机交互 工程类 人工智能 控制(管理) 电气工程
作者
Ran Cao,Long Cheng,Houcheng Li
出处
期刊:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:16 (2): 426-435 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tcds.2023.3275217
摘要

Various cognitive systems have been designed to model the position and stiffness profiles of human behavior and then to drive robots by mimicking the human's behavior to accomplish physical human–robot interaction tasks through a properly designed impedance controller. However, some studies have shown that variable stiffness parameters of the impedance controller can cause the violation of the passivity constraint of the robot states, and make the robot's stored energy exceed the external energy injected from the human user, thus leading to the unsafe human–robot interaction. To solve this problem, this article proposes a novel passive model-predictive impedance control method including two control loops. In the bottom-loop of the proposed controller, the robot is driven by a variable impedance controller to achieve the desired compliant interaction behavior. In the top-loop of the proposed controller, the model-predictive control (MPC) is used to ensure that the robot states satisfy the passivity constraint by calculating a complementary torque to limit the stored energy of the robot. The passivity of the closed-loop robot system and the feasibility of MPC are guaranteed by theoretical analysis, ensuring the safety of the robotic movement in the human–robot interaction. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by the simulation and experiment on the Franka Emika Panda robot.

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
英姑应助bearhong采纳,获得10
2秒前
7秒前
852应助德文喵采纳,获得10
9秒前
迷人凌波发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
monad发布了新的文献求助10
18秒前
努力的淼淼完成签到 ,获得积分10
23秒前
孤鸿影98发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
bearhong发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
33秒前
33秒前
39秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得30
39秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
落伍少年发布了新的文献求助30
40秒前
40秒前
44秒前
HB发布了新的文献求助20
45秒前
tracy完成签到,获得积分10
46秒前
cjy200126发布了新的文献求助10
50秒前
monad完成签到,获得积分10
51秒前
51秒前
52秒前
开心完成签到 ,获得积分10
54秒前
ycyang发布了新的文献求助10
54秒前
57秒前
qiang发布了新的文献求助10
57秒前
58秒前
德文喵发布了新的文献求助10
59秒前
钟昊完成签到,获得积分10
59秒前
59秒前
1分钟前
tyz发布了新的文献求助10
1分钟前
张美发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
ycyang发布了新的文献求助30
1分钟前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6012291
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7567343
关于积分的说明 16138795
捐赠科研通 5159228
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763007
邀请新用户注册赠送积分活动 1742125
关于科研通互助平台的介绍 1633887