In this article, a reaction force observer-based torque controller was designed and experimentally implemented to a non-backdrivable actuator unit. Torque control is of importance when considering physical human-robot interaction and researchers usually use torque sensors or custom-built torsional springs. These elements lead to relatively more complicated systems and increase the total weight. In contrast, reaction force observers can estimate external forces acting on the system and thus enable torque control with no need of torque sensing. The estimation process performs better for backdrivable systems, therefore, its implementation to non-backdrivable systems, e.g., systems with a gear ratio of 1:100, is limited. To remedy this issue, a reaction force observer-based torque controller was designed and implemented. As a result, experimental data showed that reaction force observer leads to favorable torque control performance when supported with friction compensation.
Torque control reaction force observer disturbance observer friction compensation
Bu makalede tepki kuvveti gözetleyicisi baz alınarak bir tork kontrolcüsü tasarlanmış ve etkinliği geri sürülebilir olmayan bir eyleyici ünitesi üzerinde deneysel olarak sınanmıştır. Fiziksel insan-robot etkileşimi için son derece yüksek bir öneme haiz olan tork kontrolü için genellikle tork sensörleri veya özel olarak üretilen burulma yayları kullanılmaktadır. Bu ekipmanlar ise hem sistemi karmaşıklaştırmakta, hem de toplam ağırlığı arttırmaktadır. Tepki kuvveti gözetleyici yöntemi ise sisteme etkiyen dış kuvvetleri kestirebilmekte ve bu sayede sensör kullanmaksızın tork kontrolünün uygulanmasına olanak sağlamaktadır. Bu kestirim genellikle geri sürülebilir sistemlerde daha sağlıklı işlemektedir, dolayısıyla geri sürülemeyen sistemlerde (örneğin 1:100 dişli oranlı sistemler) uygulaması sınırlıdır. Bu noktadan hareketle, geri sürülemeyen bir sistem için tepki kuvveti gözetleyicisi bazlı bir tork kontrolü tasarlanmış ve uygulanmıştır. Sonuç olarak sürtünme kompanzasyonu sağlandığında tepki kuvveti gözetleyicisinin tork kontrolünü sağlayabildiği deneysel bulgular ışığında saptanmıştır.
Tork kontrolü tepki kuvveti gözetleyici bozunum gözetleyici sürtünme kompanzasyonu
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 1 Aralık 2021 |
Gönderilme Tarihi | 29 Aralık 2020 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2021 Cilt: 24 Sayı: 4 |
Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.