Upravljanje popustljivosti kinematski redundantne robotske ruke promenom konfiguracije - deo II - eksperimentalna provera

Abstract

U okviru ovog rada koji se sastoji iz dva dela, prikazuje se novi pristup upravljanja popustljivošću vrha robota, odnosno elastomehaničkom interakcijom vrha robota i njegovog okruženja, primenom kinematske redundanse umesto aktuacione. U prvom delu ovaj pristup je prikazan kroz koncipiranje metode upravljanja krutošću promenom konfiguracije - Configuration-based Stiffness Control (CSC), za slučaj kinetosatičke konzistentnosti, primenom projekcije gradijenta optimizacione funkcije koja minimizira Euklidovu normu nedijagonalnih elemenata matrice krutosti robota izražene u unutrašnjim koordinatama. U drugom delu predložena metoda upravljanja popustljivošću je testirana simulacionim eksperimentima, koristeći kao simulacionu platformu dva posebna slučaja najjednostavnijih kinematski redundantnih robotskih ruku: Slučaj 1 - eksperimenti sa jednodimenzionim radnim prostorom (m = 1) i minimalno mogućom redundansom, r = (n - m) = 1, i Slučaj 2 - eksperimenti sa jednodimenzionim radnim prostorom (m = 1) i minimalno mogućom hiperredundansom, r = 2 i r > m. U oba slučaja singulariteti i ograničenja u opsezima pokretljivosti zglobova nisu razmatrani.

This two-part paper presents an approach to the control of robot endpoint compliance, i.e., elasto-mechanical interaction between a robot and its environment using kinematic redundancy instead of actuation redundancy. In Part I this approach is developed by proposing the Configuration-based Stiffness Control (CSC) method for kinetostatically consistent control of robot compliant behaviour, based on the gradient projection of the cost function which minimizes the norm of off-diagonal elements of the jointspace matrix. In Part II validity of the proposed compliance control method is tested by simulation experiments using as a simulation platform two specific cases of most simple kinematically redundant robot arms: Case 1 - experiments with onedimensional taskspace (m=1) and minimal possible redundancy, r = (n - m) = 1, and Case 2 - experiments with onedimensional taskspace (m=1) and minimal possible hyper-redundancy, r = 2 and r > m. In both cases the singularity and joint limits were not considered.