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Comparative Study of Methods for Robot Control with Flexible Joints
Indexado
WoS WOS:001304986700001
Scopus SCOPUS_ID:85202631537
DOI 10.3390/ACT13080299
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Robots with flexible joints are gaining importance in areas such as collaborative robots (cobots), exoskeletons, and prostheses. They are meant to directly interact with humans, and the emphasis in their construction is not on precision but rather on weight reduction and soft interaction with humans. Well-known rigid robot control strategies are not valid in this area, so new control methods have been proposed to deal with the complexity introduced by elasticity. Some of these methods are seldom used and are unknown to most of the academic community. After selecting the methods, we carried out a comprehensive comparative study of algorithms: simple gravity compensation (Sgc), the singular perturbation method (Spm), the passivity-based approach (Pba), backstepping control design (Bcd), and exact gravity cancellation (Egc). We modeled these algorithms using MATLAB and simulated them for different stiffness levels. Furthermore, their practical implementation was analyzed from the perspective of the magnitudes to be measured and the computational costs of their implementation. In conclusion, the Sgc method is a fast and affordable solution if joint stiffness is relatively high. If good performance is necessary, the Pba is the best option.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Engineering, Mechanical
Instruments & Instrumentation
Scopus
Control And Systems Engineering
Control And Optimization
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Zotovic-Stanisic, Ranko - Univ Politecn Valencia - España
Universitat Politècnica de València - España
2 Perez-Ubeda, Rodrigo - Universidad de Antofagasta - Chile
3 Perles, Angel - Univ Politecn Valencia - España
Universitat Politècnica de València - España

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Financiamiento



Fuente
MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033

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Agradecimientos



Agradecimiento
Grant PID2020-117713RB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033.

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