Performance Indices for Collaborative Serial Robots With Optimally Adjusted Series Clutch Actuators
Notice bibliographique
Résumé
Safety is the first priority when designing robots that are intended to physically interact with humans. New robotics standards state as a condition for collaboration that the robot should be designed so that it cannot exert forces larger than 150 N at its tool center point. An effective and reliable way of guaranteeing that this force cannot be exceeded is to place a torque limiter in series with each actuator, thus forming series clutch actuators (SCAs). Since the relationship between the joint limit torques and the achievable end-effector forces is configuration dependent, it is preferable to use adjustable torque limiters. This paper presents a method to optimally control the limit torques of a serial manipulator equipped with adjustable series clutch actuators. It also introduces two performance indices to evaluate the quality of the relationship between the joint limit torques and the achievable end-effector forces. The first one is the ratio of the minimum and maximum force thresholds. Even if it has a strong physical meaning, it is not differentiable everywhere in the workspace and is thus difficult to use in an optimization process based on its gradient. A second index, smooth, and expressed in a closed-form, is therefore introduced which is the determinant of the normalized Jacobian matrix postmultiplied by its transposed. Examples of redundant manipulator motion optimization and of collaborative robot architecture optimization using the second index are shown. The limitations of the proposed approach are that it is based on a static model—which is nevertheless valid under the current safety standards—and that gravity is neglected.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».