Published September 20, 2020
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Conference paper
Minimizing the Energy Consumption of a Delta Robot by Exploiting the Natural Dynamics
Contributors
Others:
- Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N) ; Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Autonomie des Robots et Maîtrise des interactions avec l'ENvironnement (LS2N - équipe ARMEN) ; Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N) ; Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Robots collaboratifs et hétérogènes interagissant dans des environnements vivants (CHORALE) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Description
It is known that when performing high-speed pick-and-place motions in robot manipulators, an enormous amount of energy is dissipated in order to stop the robot during the braking phase. Typically, this energy is lost as heat in the braking resistances of the motor drivers, leading to increase the energetic losses in the actuation chain. In order to improve the energy efficiency while ensuring accuracy at high-speeds, this paper proposes the use of variable stiffness springs (VSS) in parallel configuration with the motors. This actuation chain is combined with a motion generator which seeks to exploit the robot natural dynamics by adjusting the equilibrium position of the VSS so that the robot is put in near resonance, thus decreasing the energetic losses. Simulations of the suggested approach on a Delta robot are performed and show the drastic reduction of energy consumption.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02850036
- URN
- urn:oai:HAL:hal-02850036v1
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- UNICA