MODELLISTICA E CONTROLLO DI ROBOT CON GIUNTI FLESSIBILI

Il corso è tenuto ad anni alterni dal Prof. Alessandro De Luca e si rivolge agli studenti del corso di Dottorato in Ingegneria dei Sistemi del Dipartimento di Ingegneria informatica, automatica e gestionale Antonio Ruberti (ex Dipartimento di Informatica e Sistemistica -- DIS) dell'Università di Roma "La Sapienza".

Orario

Dal 1 Febbraio al 24 Febbraio 2011, Aula A4, DIS (Via Ariosto)

Martedì 15:45-17:15        Giovedì 14:00-15:30 

La lezione del 17 Febbraio non potrà tenersi per precedenti impegni di lavoro.

Programma

Parte 1: Introduzione e applicazioni. Modellistica dinamica di robot con giunti a flessibilità lineare/elastici (modello completo, ridotto e alle perturbazioni singolari). Dinamica inversa. Regolazione asintotica con diversi schemi di compensazione/cancellazione della gravità. Linearizzazione esatta e disaccoppiamento ingresso-uscita via feedback statico e suo uso per asservimento di traiettoria. Controllo a doppia scala temporale per giunti a elevata rigidezza. Il caso di robot con giunti di tipo misto (rigidi/elastici). Linearizzazione esatta e disaccoppiamento ingresso-uscita via feedback dinamico per il modello completo.
Parte 2: Sicurezza e prestazioni. Monitoraggio delle collisioni robot-ambiente (detection, isolation, reaction) per robot rigidi e con elementi flessibili. Robot con trasmissioni a flessibilità nonlineare variabile. Controllo simultaneo di moto e rigidezza per robot con attuazione a rigidezza variabile. Identificazione in linea della rigidezza variabile di una trasmissione.

Materiale didattico

Slides delle lezioni (in inglese)

Part 1: Modeling and Control of Robots with Elastic Joints (4.2MB, Febbraio 2011)

Part 2: Modeling and Control of Robots with Variable Stiffness Actuation for Safety and Performance (10MB, Febbraio 2011)

Riferimenti bibliografici

A. De Luca, W. Book, "Robots with Flexible Elements," in Springer Handbook of Robotics, B. Siciliano, O. Khatib (Eds.), pp. 287-317, Springer Verlag, Berlin, 2008 (pdf).

A. De Luca, P. Tomei, "Elastic Joints," in Theory of Robot Control, C. Canudas de Wit, B. Siciliano, G. Bastin (Eds.), pp. 179-217, Springer Verlag, Berlin, 1996 (pdf).

A. De Luca, P. Lucibello, "A general algorithm for dynamic feedback linearization of robots with elastic joints,'' 1998 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Leuven, B, pp. 504-510, 1998 (pdf).

A. De Luca, B. Siciliano, L. Zollo, "PD control with on-line gravity compensation for robots with elastic joints: Theory and experiments,'' Automatica, vol. 41, no. 10, pp. 1809-1819, 2005 (pdf).

L. Zollo, B. Siciliano, A. De Luca, E. Guglielmelli, P. Dario, "Compliance control for an anthropomorphic robot with elastic joints: Theory and experiments,'' ASME Transactions: Journal of Dynamic Systems, Measurements, and Control, vol. 127, no. 3, pp. 321-328, 2005 (pdf).

A. De Luca, A. Albu-Schäffer, S. Haddadin, G. Hirzinger, "Collision detection and safe reaction with the DLR-III lightweight manipulator arm," 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Beijing, PRC, pp. 1623-1630, 2006 (pdf)

L. Le Tien, A. Albu-Schäffer, A. De Luca, G. Hirzinger, "Friction observer and compensation for control of robots with joint torque measurements," 2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Nice, F, pp. 3789-3795, 2008 (pdf).

A. De Luca, F. Flacco, A. Bicchi, R. Schiavi, "Nonlinear decoupled motion-stiffness control and collision detection/reaction for the VSA-II variable stiffness device," 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, St. Louis, MO, pp. 5487-5494, 2009 (pdf).

A. De Luca, F. Flacco, "Dynamic gravity cancellation in robots with flexible transmissions," 49th IEEE Conference on Decision and Control, Atlanta, GA, pp. 288-295, 2010 (pdf).

A. De Luca, F. Flacco, "A PD-type regulator with exact gravity cancellation for robots with flexible joints," 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Shanghai, PRC, pp. 317-323, 2011 (pdf).

F. Flacco, A. De Luca, "Residual-based stiffness estimation in robots with flexible transmissions," 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Shanghai, PRC, pp. 5541-5547, 2011 (pdf).

Domande/commenti: deluca@dis.uniroma1.it
Last update: December 9, 2011
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