Geteilte konforme Kontrolle: eine Stabilitätsanalyse und Experimente

Aktive Konformität, die eine gedämpfte Feder für jede kartesische Achse einer Roboterhand bereitstellt, wird durch das Tiefpassfiltern der Ausgänge der auf der Roboterhand montierten Kräfte-/Drehmoment-Sensoren implementiert und nutzt diese Signale, um die Positionsbefehle zu verändern. In dieser Implementierung benötigt eine größere Konformität einen höheren Rückkopplungsgewinn, was das System tendenziell destabilisiert. Eine grafische Stabilitätsanalyse basierend auf Bode-Amplituden- und Phasendiagrammen wird verwendet, um die maximale Bandbreite des Tiefpassfilters für einen bestimmten gewünschten Konformitätswert zu bestimmen. Diese grafische Methode ermöglicht es, die Stabilitätsregion leicht zu bestimmen. Diese Methode wird auch angewendet, um die Stabilität der geteilten konformen Kontrolle in Anwesenheit von Zeitverzögerungen in der Rückkopplungsschleife zu untersuchen. Experimentelle Ergebnisse von einer implementierten konformen Roboterhand stimmen gut mit denen der grafischen Methode überein. Der Ansatz kann erweitert werden, um die Stabilität des kraftreflektierenden Systems in Kombination mit geteilter konformer Kontrolle zu untersuchen.