論文の概要: Disturbance Compensation for Safe Kinematic Control of Robotic Systems with Closed Architecture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05292v2
- Date: Mon, 08 Dec 2025 06:15:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.142627
- Title: Disturbance Compensation for Safe Kinematic Control of Robotic Systems with Closed Architecture
- Title(参考訳): クローズドアーキテクチャを用いたロボットシステムの安全運動制御のための外乱補償
- Authors: Fan Zhang, Jinfeng Chen, Joseph J. B. Mvogo Ahanda, Hanz Richter, Ge Lv, Bin Hu, Qin Lin,
- Abstract要約: 市販のロボティクスシステムでは、ユーザーが変更できないクローズドインナーループトルクコントローラに遭遇することが一般的である。
本研究では,外ループ層で容易に統合されたアドオンの開発に焦点をあてる。
私たちのソリューションは、実装の単純さ、堅牢性、追跡精度、安全性の点で優れたパフォーマンスを示します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.705899925573079
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In commercial robotic systems, it is common to encounter a closed inner-loop torque controller that is not user-modifiable. However, the outer-loop controller, which sends kinematic commands such as position or velocity for the inner-loop controller to track, is typically exposed to users. In this work, we focus on the development of an easily integrated add-on at the outer-loop layer by combining disturbance rejection control and robust control barrier function for high-performance tracking and safe control of the whole dynamic system of an industrial manipulator. This is particularly beneficial when 1) the inner-loop controller is imperfect, unmodifiable, and uncertain; and 2) the dynamic model exhibits significant uncertainty. Stability analysis, formal safety guarantee proof, and hardware experiments with a PUMA robotic manipulator are presented. Our solution demonstrates superior performance in terms of simplicity of implementation, robustness, tracking precision, and safety compared to the state of the art. Video: https://youtu.be/zw1tanvrV8Q
- Abstract(参考訳): 市販のロボティクスシステムでは、ユーザーが変更できないクローズドインナーループトルクコントローラに遭遇することが一般的である。
しかし、インナーループコントローラが追跡する位置や速度などのキネマティックなコマンドを送信する外部ループコントローラは、通常、ユーザに露出する。
本研究では,インダストリアルマニピュレータの動的システム全体を安全に制御するために,外ループ層で容易に統合可能なアドオンの開発に,外ループ層における外乱拒絶制御とロバスト制御バリア関数を組み合わせることに焦点を当てる。
これは特に有益である
1) インナーループ制御装置は不完全で変更不能で不確実である。
2) 動的モデルは大きな不確実性を示す。
PUMAロボットマニピュレータを用いた安定性解析, 安全保証証明, ハードウェア実験を行った。
提案手法は, 実装の単純さ, 堅牢性, 追跡精度, 安全性において, 最先端技術と比較して優れた性能を示す。
ビデオ: https://youtu.be/zw1tanvrV8Q
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