Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Control strategies for enhancing manipulability in tensegrity-based redundant robots and manipulators

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00379193" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00379193 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/49777513:23520/25:43974734

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1007/s11071-024-10669-w" target="_blank" >https://doi.org/10.1007/s11071-024-10669-w</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/s11071-024-10669-w" target="_blank" >10.1007/s11071-024-10669-w</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Control strategies for enhancing manipulability in tensegrity-based redundant robots and manipulators

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper explores the potential of movable tensegrities and nonlinear cable-driven structures for designing lightweight robots. These mechanisms exhibit both drive and degrees of freedom redundancy, allowing additional conditions on pure end-effector motion control. The study focuses on using the redundancy in tensegrity mechanisms to maximize manipulability within a workspace. The methodology is demonstrated using a planar two-stage cable-driven tensegrity robot as a benchmark. The study begins with a description of self-stress analysis. Actuation planning is adapted for workspace exploration and position interpolation in trajectory planning. The control strategy for the manipulator involves trajectory planning, motion control, and implementing computed torque control. Actuator redundancy is addressed using singular value decomposition and the least squares method. Controller gains are optimized based on different test trajectories. A key contribution of this study is the development of a manipulability optimization methodology based on nonlinear dynamics. After meeting the end-effector motion requirements, the objective function, created by combining extreme singular values and the condition number of the Jacobian matrix, is optimized. Simulation experiments demonstrate the robustness of the algorithm, showing a significant improvement in the objective function.

  • Název v anglickém jazyce

    Control strategies for enhancing manipulability in tensegrity-based redundant robots and manipulators

  • Popis výsledku anglicky

    This paper explores the potential of movable tensegrities and nonlinear cable-driven structures for designing lightweight robots. These mechanisms exhibit both drive and degrees of freedom redundancy, allowing additional conditions on pure end-effector motion control. The study focuses on using the redundancy in tensegrity mechanisms to maximize manipulability within a workspace. The methodology is demonstrated using a planar two-stage cable-driven tensegrity robot as a benchmark. The study begins with a description of self-stress analysis. Actuation planning is adapted for workspace exploration and position interpolation in trajectory planning. The control strategy for the manipulator involves trajectory planning, motion control, and implementing computed torque control. Actuator redundancy is addressed using singular value decomposition and the least squares method. Controller gains are optimized based on different test trajectories. A key contribution of this study is the development of a manipulability optimization methodology based on nonlinear dynamics. After meeting the end-effector motion requirements, the objective function, created by combining extreme singular values and the condition number of the Jacobian matrix, is optimized. Simulation experiments demonstrate the robustness of the algorithm, showing a significant improvement in the objective function.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20301 - Mechanical engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nonlinear Dynamics

  • ISSN

    0924-090X

  • e-ISSN

    1573-269X

  • Svazek periodika

    10

  • Číslo periodika v rámci svazku

    113

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    21

  • Strana od-do

    11647-11667

  • Kód UT WoS článku

    001368851700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105001069612