Publication: Comparison of contact force control strategies on different robot arm types
Abstract
FARKLI ROBOT KOLLARI ÜZERİNDEKİ TEMAS KUVVETİ KONTROL STRATEJİLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Günümüzde robotlar çeşitli alanlarda kullanılmaktadırlar. Robot kollarının çevreyle ve ya bir nesneyle temasta olduğu bir çok önemli uygulamalar vardır. Statik veya dinamik hareketli, bir cismin kontrolü esnasında cisim veya robot kolunun zarar görmemesi gerekmektedir. Bu tür durumlarda etkileşim kuvveti önemlidir. Etkileşim kuvvetlerinin hassas kontrolüne bağlı olarak görev başarılabilir veya yapılamaz. Bu yüzden etkileşim kuvvetlerini kontrol etmek için bir kuvvet algoritması geliştirilmelidir. Bu tezde statiğe yakın temas durumu için bir kuvvet algoritması geliştirilecektir. Daha sonra bu durum dinamik durumlar için de genişletilecektir. Bu tezin amacı robot kolu ile çevreye temas halinde istenen etkileşim kuvvetinin başarılı bir şekilde oluşturulmasını sağlayan bir kontrol stratejilerini karşılaştırmaktır. Bu tezde, kuvvet kontrolü hakkında yazılmış yayınlar incelenmekte, robot kolu modelinin oluşturulması yapılmakta, temas anında oluşan kuvvetlerin değerlendirilmesi, uygun bir kuvvet kontrol algoritması oluşturulması yapılmaktadır ve bunların karşılaştırılması yapılacaktır.
COMPARISON OF CONTACT FORCE CONTROL STRATEGIES ON DIFFERENT ROBOT ARM TYPES Nowadays robots are used in various areas. There are extremely important applications where the robot arm tip comes in contact with the environment or an object. During controlling an object, static or in motion, the object or the robot arm should not be damaged. The interaction forces are important in such conditions. Whether the task succeeds or fails depends on how accurate the interaction forces are controlled. The interaction forces are changed depending on the motion of the robot arm. Therefore, to control interaction forces a force control algorithm must be developed. In this research a force control algorithm will first be developed for the quasi-static contact tasks, then it will be extended to the dynamic cases. The goal of this thesis is to compare force control strategies to achieve the desired interaction forces between the robot arm tip (end-effector) and the environment during contact tasks. This thesis includes a literature survey about force control, modeling of a robot arm, evaluating measured forces during contact, constructing a suitable force control algorithm, and comparing these control strategies.
COMPARISON OF CONTACT FORCE CONTROL STRATEGIES ON DIFFERENT ROBOT ARM TYPES Nowadays robots are used in various areas. There are extremely important applications where the robot arm tip comes in contact with the environment or an object. During controlling an object, static or in motion, the object or the robot arm should not be damaged. The interaction forces are important in such conditions. Whether the task succeeds or fails depends on how accurate the interaction forces are controlled. The interaction forces are changed depending on the motion of the robot arm. Therefore, to control interaction forces a force control algorithm must be developed. In this research a force control algorithm will first be developed for the quasi-static contact tasks, then it will be extended to the dynamic cases. The goal of this thesis is to compare force control strategies to achieve the desired interaction forces between the robot arm tip (end-effector) and the environment during contact tasks. This thesis includes a literature survey about force control, modeling of a robot arm, evaluating measured forces during contact, constructing a suitable force control algorithm, and comparing these control strategies.