A review of parallel processing approaches to robot kinematics and Jacobian

Due to continuously increasing demands in the area of advanced robot control, it became necessary to speed up the computation. One way to reduce the computation time is to distribute the computation onto several processing units. In this survey we present different approaches to parallel computation of robot kinematics and Jacobian. Thereby, we discuss both the forward and the reverse problem. We introduce a classification scheme and classify the references by this scheme

Robot manipulator prototyping (Complete Design Review)

Journal ArticlePrototyping is an important activity in engineering. Prototype development is a good test for checking the viability of a proposed system. Prototypes can also help in determining system parameters, ranges, or in designing better systems. The interaction between several modules (e.g., S/W, VLSI, CAD, CAM, Robotics, and Control) illustrates an interdisciplinary prototyping environment that includes radically different types of information, combined in a coordinated way. Developing an environment that enables optimal and flexible design of robot manipulators using reconfigurable links, joints, actuators, and sensors is an essential step for efficient robot design and prototyping. Such an environment should have the right "mix" of software and hardware components for designing the physical parts and the controllers, and for the algorithmic control of the robot modules (kinematics, inverse kinematics, dynamics, trajectory planning, analog control and digital computer control). Specifying object-based communications and catalog mechanisms between the software modules, controllers, physical parts, CAD designs, and actuator and sensor components is a necessary step in the prototyping activities. We propose a flexible prototyping environment for robot manipulators with the required subsystems and interfaces between the different components of this environment

Advanced multi-functional model predictive control for three-phase AC/DC converters

© 2016 The Institute of Electrical Engineers of Japan. With the conventional model predictive control (MPC) based direct power control of three-phase AC/DC converters, the active and reactive powers can be simultaneously controlled by a single cost function. A change in parameters of either the active or reactive power within the cost function will affect the other, leading to poor dynamic performance of transient response. Besides, the steady state performance of the conventional MPC is affected by one-step-delay of digital implementation. This paper proposes an advanced multi-functional MPC of three-phase full-bridge AC/DC converter for high power applications. It has multiple functions such as one-step-delay compensation, power ripple reduction, switching frequency reduction, and dynamic mutual influence elimination. Using the proposed modified cost function, both the steady state and dynamic performances of the converter can be improved. Finally, the simulation results are reported to validate the advancement of the proposed control strategy in comparison with other control methods

Proceedings of the 3rd Annual Conference on Aerospace Computational Control, volume 1

Conference topics included definition of tool requirements, advanced multibody component representation descriptions, model reduction, parallel computation, real time simulation, control design and analysis software, user interface issues, testing and verification, and applications to spacecraft, robotics, and aircraft

Lewis Structures Technology, 1988. Volume 1: Structural Dynamics

The specific purpose of the symposium was to familiarize the engineering structures community with the depth and range of research performed by the Structures Division of the Lewis Research Center and its academic and industrial partners. Sessions covered vibration control, fracture mechanics, ceramic component reliability, parallel computing, nondestructive testing, dynamical systems, fatigue and damage, wind turbines, hot section technology, structural mechanics codes, computational methods for dynamics, structural optimization, and applications of structural dynamics

Desarrollo de un manipulador didáctico con una cadena cinemática abierta de 6 grados de libertad

Los desarrollos científicos y tecnológicos de una comunidad y de un país, se reflejan de manera significativa en la calidad de vida de sus habitantes e influyen directamente en la capacidad de seguir creciendo y generando tecnología de forma permanente, buscando siempre mejorar la calidad de los diversos sistemas de producción los cuales pueden ser cada vez más complejos y especializados. Esto permite a futuro mejorar la calidad de los puestos de trabajo donde se proteja la vida del ser humano y se busque una remuneración económica de mayor calidad permitiendo que su economía sea cada vez más competitiva. Es importante resaltar que la comunidad científica de robótica en Colombia desde algunos años ha experimentado un crecimiento importante respecto al número de instituciones e investigadores que la componen, así mismo ha de subrayarse el incremento en calidad y cantidad de graduados y publicaciones en el área. En el entorno local y más precisamente en la maestría de Sistemas Automáticos de Producción se han realizado diversos trabajos de grado que aportan al estudio de esta rama. Sin embargo, aún no se cuenta con una infraestructura en materia de laboratorios de robótica y manipuladores para propósitos de investigación científica y experimentación, por lo que dificulta el desarrollo propio de dicha área. En contraste, los países desarrollados destinan inversiones considerables en investigación y desarrollos de robots, técnicas de adaptación y aprendizaje, modelado de robots, control de movimiento, planificación y coordinación e inteligencia artificial

EDITH - experimental in-torus maintenance system for fusion reactors. Final report

Experimentelles Handhabungssystem für Wartungsarbeiten im Torus eines Fusionsreaktors Wegen der besonderen Umgebungsbedingungen - erhöhte -Strahlung und Temperatur - können Reparaturarbeiten in der Plasmakammer eines Fusionsreaktors wie NET/ITER nur mittels eines fernbedienten Handhabungssystems durchgeführt werden. EDITH (Experimental Device for In-Torus Handling) ist der Prototyp eines solchen Systems. Es basiert auf einem Vielgelenkarm, der für die jeweiligen Aufgaben mit verschiedenen Endeffektoren bzw. Werkzeugen ausgerüstet ist. EDITH ist die zentrale Komponente eines Teststandes, mit dem in Originalgröße in einem nachgebildeten Ausschnitt einer Plasmakammer Fernhantierungsvorgänge experimentell untersucht werden. Exemplarisch für solche Aufgaben wurde der fernbediente Austausch von Schutzziegeln und Divertorplatten durchgeführt. Um den Operateuren eine schnelle und zuverlässige Durchführung der Arbeiten zu ermöglichen, wurde ein neuartiges Leit- und Steuersystem entwickelt. Das Leitsystem bildet in Form einer Fernhandhabungs-Arbeitsstation zusammen mit den Servomanipulatoren die Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Steuerung und Überwachung aller Geräte. Die Arbeitsstation unterstützt die Operateure bei allen manuell zu steuernden Arbeiten, bei der Planung, Simulation und Programmierung automatisch durchzuführender Teilaufgaben und dient mit ihrem multimedialen Dokumentationssystem als ständig verfügbare Informationsquelle. Bei der Konzeption der Steuerung standen das dynamische Verhalten, die Betriebssicherheit und die Kopplung an das Leitsystem im Vordergrund. Qualifikationstests und erste Experimentiererfahrungen bestätigten, daß mit der bei FZK entwickelten Fernhantierungstechnik die gestellten Aufgaben sicher, zuverlässig und in vertretbarer Zeit ausgeführt werden können

Graduate Course Descriptions, 2005 Fall

Wright State University graduate course descriptions from Fall 2005

Graduate Course Descriptions, 2006 Winter

Wright State University graduate course descriptions from Winter 2006