TY - CHAP A1 - Weiß, Roman A1 - Großmann, Benjamin A1 - Leibold, Marion A1 - Schlegl, Thomas A1 - Wollherr, Dirk A1 - Weiss, Roman A1 - Grossmann, Benjamin T1 - Modeling and nonlinear control of antagonistically actuating pneumatic artificial muscles T2 - 2017 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), 3-7 July 2017, Munich, Germany N2 - This paper discusses modeling and nonlinear control of a joint antagonistically actuated by two pneumatic, artificial muscles. A single model of the whole system is obtained by a combined physical and phenomenological modeling approach. The combined model for the joint, the muscles and the proportional valves results in a nonlinear, affine-in-control system description. The model is used to derive control laws for an input/output linearization approach to linearize the plant. Modeling and parametrization errors are covered via an outer control loop consisting of a state-feedback which is extended by an additional feedback of error integral. Extensive experimental results show the quality of the model and the performance of the respective control laws. KW - FORCE KW - Muscles KW - Pulleys KW - Robot sensing systems KW - Transfer functions KW - Valves Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1109/AIM.2017.8014001 SP - 94 EP - 99 PB - IEEE ER - TY - JOUR A1 - Scharfenberg, Georg A1 - Mottok, Jürgen A1 - Artmann, Christina A1 - Hobelsberger, Martin A1 - Paric, Ivan A1 - Großmann, Benjamin A1 - Pohlt, Clemens A1 - Wackerbarth, Alena A1 - Pausch, Uli A1 - Heidrich, Christiane A1 - Fadanelli, Martin A1 - Elsner, Michael A1 - Pöcher, Daniel A1 - Pittroff, Lenz A1 - Beer, Stefan A1 - Brückl, Oliver A1 - Haslbeck, Matthias A1 - Sterner, Michael A1 - Thema, Martin A1 - Muggenthaler, Nicole A1 - Lenck, Thorsten A1 - Götz, Philipp A1 - Eckert, Fabian A1 - Deubzer, Michael A1 - Stingl, Armin A1 - Simsek, Erol A1 - Krämer, Stefan A1 - Großmann, Benjamin A1 - Schlegl, Thomas A1 - Niedersteiner, Sascha A1 - Berlehner, Thomas A1 - Joblin, Mitchell A1 - Mauerer, Wolfgang A1 - Apel, Sven A1 - Siegmund, Janet A1 - Riehle, Dirk A1 - Weber, Joachim A1 - Palm, Christoph A1 - Zobel, Martin A1 - Al-Falouji, Ghassan A1 - Prestel, Dietmar A1 - Scharfenberg, Georg A1 - Mandl, Roland A1 - Deinzer, Arnulf A1 - Halang, W. A1 - Margraf-Stiksrud, Jutta A1 - Sick, Bernhard A1 - Deinzer, Renate A1 - Scherzinger, Stefanie A1 - Klettke, Meike A1 - Störl, Uta A1 - Wiech, Katharina A1 - Kubata, Christoph A1 - Sindersberger, Dirk A1 - Monkman, Gareth J. A1 - Dollinger, Markus A1 - Dembianny, Sven A1 - Kölbl, Andreas A1 - Welker, Franz A1 - Meier, Matthias A1 - Thumann, Philipp A1 - Swidergal, Krzysztof A1 - Wagner, Marcus A1 - Haug, Sonja A1 - Vernim, Matthias A1 - Seidenstücker, Barbara A1 - Weber, Karsten A1 - Arsan, Christian A1 - Schone, Reinhold A1 - Münder, Johannes A1 - Schroll-Decker, Irmgard A1 - Dillinger, Andrea Elisabeth A1 - Fuchshofer, Rudolf A1 - Monkman, Gareth J. A1 - Shamonin (Chamonine), Mikhail A1 - Geith, Markus A. A1 - Koch, Fabian A1 - Ühlin, Christian A1 - Schratzenstaller, Thomas A1 - Saßmannshausen, Sean Patrick A1 - Auchter, Eberhard A1 - Kriz, Willy A1 - Springer, Othmar A1 - Thumann, Maria A1 - Kusterle, Wolfgang A1 - Obermeier, Andreas A1 - Udalzow, Anton A1 - Schmailzl, Anton A1 - Hierl, Stefan A1 - Langer, Christoph A1 - Schreiner, Rupert ED - Baier, Wolfgang T1 - Forschungsbericht / Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg T3 - Forschungsberichte der OTH Regensburg - 2015 Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-13867 SN - 978-3-00-048589-3 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Bauer, Gregor A1 - Grossmann, Benjamin A1 - Schlegl, Thomas A1 - Kobayashi, Hiroshi T1 - Modeling, identification and control of an antagonistically actuated joint for telerobotic systems T2 - IECON 2015 - 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 9-12 Nov. 2015, Yokohama, Japan N2 - Within this paper a modeling, identification and control technique for an antagonistically actuated joint consisting of two pneumatically actuated muscles is presented. The antagonistically actuated joint acts as a test bench for control architectures which are going to be used to control an exoskeleton within a telerobotic system. A static and dynamic model of the muscle and the joint is derived and the parameters of the models are identified using a least-squares algorithm. The control architecture, consisting of a inner pressure and an outer position controller is presented. The pressure controller is evaluated using switching valves compared against proportional valves. KW - DYNAMICS KW - FORCE KW - Muscles KW - Telerobotics KW - Torque KW - Valves Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1109/IECON.2015.7392676 SP - 3696 EP - 3701 PB - IEEE ER - TY - JOUR A1 - Grossmann, Benjamin A1 - Schlegl, Thomas T1 - Telerobotiksysteme zum industriellen Einsatz. Entwicklung einer vierkanaligen Regelungsarchitektur : Telerobotic systems for industrial applications. Development of a four-channel control architecture JF - atp edition. Automatisierungstechnische Praxis N2 - Die Regensburg Robotics Research Unit entwickelt Regelungsarchitekturen für Telerobotiksysteme für den industriellen Einsatz. Der Beitrag beschreibt das lokale und globale Regelungsmodell hinsichtlich Stabilität und Transparenz auf der Basis der von Lawrence und Yokokohji vorgestellten Regelungsarchitektur und zeigt Simulationsergebnisse auf. Die Modellbildung des geregelten Manipulators, die Kopplung des Operators und des Teleoperators und sowie die Übertragungsfunktion werden dargestellt. Die Simulation des vorgestellten Algorithmus in Matlab/Simulink wird durchgeführt. Innerhalb der Simulationsumgebung ist als Regelstrecke unter der Annahme einer idealen, lokalen Regelung eine im Raum bewegliche Punktmasse modelliert. Die vorgestellte Regelungsarchitektur liefert innerhalb der durchgeführten Simulation vor allem im niederfrequenten Bereich sehr gute Ergebnisse. Die nächsten Schritte sind die experimentelle Evaluierung der lokalen Architektur und der globalen Vierkanalarchitektur an den Robotern. KW - Manipulator KW - Matlab (Simulationsprogramm) KW - Mensch-Maschine-System KW - Regelstrecke KW - Regelungsentwurf KW - Regelungsmodell KW - Regelungssimulation KW - Stabilität von Regelungssystemen KW - Teleroboter KW - Übertragungsfunktion Y1 - 2015 VL - 57 IS - 6 SP - 48 EP - 55 PB - DIV Deutscher Industrieverlag ER - TY - CHAP A1 - Großmann, Benjamin A1 - Schlegl, Thomas T1 - Entwicklung einer Regelungsarchitektur für ein Telepräsenzsystem T2 - Tagungsband AALE 2014 N2 - Es wird dargelegt, wie das Verhalten eines Manipulators durch die Vorsteuerung von Drehmomenten und die Anwendung von kinematischen Beziehungen zu einer Punktmasse vereinfacht werden kann. Der darauf aufbauende, vorgestellte Algorithmus zur Kopplung des Operators mit dem Teleoperator ist mathematisch beschrieben und hinsichtlich der Problematik von Differentiationen in der realen Anwendung angepasst. Die vorgestellte Simulation mit zwei Testsignalen sowie die Frequenzganganalyse eines Koppelterms zeigen, dass der Algorithmus vor allem bei niedrigen Frequenzen dem Bediener ein hohes Maß an Transparenz liefert. Eine Frequenzganganalyse bei Variation der parametrierbaren Übertragungsfunktionen kann die Transparenz bei hohen Frequenzen verbessern. Nächste Schritte konzentrieren sich auf die experimentelle Evaluierung einer vorgestellten Kraftregelungsarchitektur am Assistenzroboter CARo5X. Insbesondere wird geprüft, ob die Annahme eines linearisierten und entkoppelten Systems am Experimentalaufbau hinreichend zutrifft. Nach erfolgter Inbetriebnahme der vorgestellten Kraftregelung am Robotersystem SixAx, das von der Regensburg Robotics Research Unit (RRRU) entwickelt worden ist, werden beide Roboter durch den vorgestellten Ansatz gekoppelt und final experimentell bewertet. KW - Algorithmus KW - Dateneingabegerät KW - Fernsteuerung KW - Kinematik KW - Kraftregelung KW - Manipulator KW - mobiles Bedienpanel KW - Regelkreis KW - Steuerungs- und Regelungssystem Y1 - 2014 UR - https://www.oth-regensburg.de/fakultaeten/maschinenbau/aale-2014.html SN - 978-3-8356-7142-3 SP - 285 EP - 294 PB - Deutscher Industrieverlag CY - München ER - TY - JOUR A1 - Großmann, Benjamin A1 - Schlegl, Thomas T1 - Development of a Hybrid Path/Force Control Architecture for an Assisting Robot JF - International journal of mechanics and control : JoMaC N2 - For human machine interaction a control ar chitecture for the force controlled guidance mode of a five axis robot is developed. This enables a human operator to move the robot easily by applying forces at th e end-effector. The position and th e path can then be tracked and stored for a later reuse. The control archit ecture is also used in a hybrid mode where it is possible to control chosen workspace coordinates with a path controller and others with a force controller. The hybrid mode is especially used to cut tissue material with a scalpel which is mounted at the robots effector. KW - robotics KW - force control KW - hybrid control KW - assisting robot Y1 - 2014 UR - http://www.jomac.it/data/uploads/freeissue/jomac14a.pdf SN - 1590-8844 VL - 15 IS - 1 SP - 27 EP - 34 PB - Levrotto&Bella CY - Torino ER - TY - CHAP A1 - Haug, Sonja A1 - Glashauser, Lisa A1 - Großmann, Benjamin A1 - Pohlt, Clemens A1 - Schlegl, Thomas A1 - Wackerbarth, Alena A1 - Weber, Karsten ED - Weidner, Robert T1 - Gamification im Anlernprozess am Industriearbeitsplatz - ein inklusiver Ansatz BT - Studie zur Entwicklung eines Anlerntutorials für ein gestengesteuertes teilautomatisiertes Assistenzsystem T2 - 2. Transdisziplinären Konferenz "Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen", 12.-13.12.2016, Helmut- Schmidt-Universität Hamburg N2 - Um die Lebensqualität und Einsatzfähigkeit von Menschen mit Behinderung oder älteren Menschen zu verbessern, wurde untersucht, inwiefern Gamification-Anwendungen beim Anlernen einer Gestensteuerung geeignet sind. Grundlage des Experiments stellt ein intelligenter Arbeitsplatz (Smart Workbench, SWoB) dar, der Personen bei manuellen Handhabungsaufgaben unterstützt sowie bestimmte Produktionsprozesse teilautomatisiert ausführt. Um die Anlage bedienen zu können, muss im Vorfeld eine Einweisung erfolgen, welche von Menschen oder durch ein Lerntutorial mit Gamification-Elementen zur Motivationssteigerung durchgeführt werden kann. In der Studie wurde untersucht, welche Form des Anleitens aus welchen Gründen von unterschiedlichen Personen eher akzeptiert oder abgelehnt wird. Y1 - 2016 UR - https://www.researchgate.net/publication/311699548_Gamification_im_Anlernprozess_am_Industriearbeitsplatz_-_ein_inklusiver_Ansatz_Evaluationsstudie_zur_Entwicklung_eines_Anlerntutorials_fur_ein_gestengesteuertes_teilautomatisiertes_Assistenzsystem SP - 421 EP - 430 ER - TY - CHAP A1 - Haug, Sonja A1 - Glashauser, Lisa A1 - Großmann, Benjamin A1 - Pohlt, Clemens A1 - Schlegl, Thomas A1 - Wackerbarth, Alena A1 - Weber, Karsten T1 - Gamification im Anlernprozess am Industriearbeitsplatz BT - Begleitstudie zur Entwicklung eines gestengesteuerten teilautomatisierten Assistenzsystems T2 - 2. OTH Clusterkonferenz Y1 - 2017 SP - 183 EP - 188 ER - TY - JOUR A1 - Beimler, Josef A1 - Leißl, Caroline A1 - Ebner, Lena A1 - Elsner, Michael A1 - Mühlbauer, Gerhard A1 - Kohlert, Dieter A1 - Schubert, Martin J. W. A1 - Weiß, Andreas P. A1 - Sterner, Michael A1 - Raith, Thomas A1 - Afranseder, Martin A1 - Krapf, Tobias A1 - Mottok, Jürgen A1 - Siemers, Christian A1 - Großmann, Benjamin A1 - Höcherl, Johannes A1 - Schlegl, Thomas A1 - Schneider, Ralph A1 - Milaev, Johannes A1 - Rampelt, Christina A1 - Roduner, Christian A1 - Glowa, Christoph A1 - Bachl, Christoph A1 - Schliekmann, Claus A1 - Gnan, Alfons A1 - Grill, Martin A1 - Ruhland, Karl A1 - Piehler, Thomas A1 - Friers, Daniel A1 - Wels, Harald A1 - Pflug, Kenny A1 - Kucera, Markus A1 - Waas, Thomas A1 - Schlachetzki, Felix A1 - Boy, Sandra A1 - Pemmerl, Josef A1 - Leis, Alexander A1 - Welsch, Andreas F.X. A1 - Graf, Franz A1 - Zenger, Gerhard A1 - Volbert, Klaus A1 - Waas, Thomas A1 - Scherzinger, Stefanie A1 - Klettke, Meike A1 - Störl, Uta A1 - Heyl, C. A1 - Boldenko, A. A1 - Monkman, Gareth J. A1 - Kujat, Richard A1 - Briem, Ulrich A1 - Hierl, Stefan A1 - Talbot, Sebastian A1 - Schmailzl, Anton A1 - Ławrowski, Robert Damian A1 - Prommesberger, Christian A1 - Langer, Christoph A1 - Dams, Florian A1 - Schreiner, Rupert A1 - Valentino, Piergiorgio A1 - Romano, Marco A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Furgiuele, Franco A1 - Gebbeken, Norbert A1 - Eisenried, Michael A1 - Jungbauer, Bastian A1 - Hutterer, Albert A1 - Bauhuber, Michael A1 - Mikrievskij, Andreas A1 - Argauer, Monika A1 - Hummel, Helmut A1 - Lechner, Alfred A1 - Liebetruth, Thomas A1 - Schumm, Michael A1 - Joseph, Saskia A1 - Reschke, Michael A1 - Soska, Alexander A1 - Schroll-Decker, Irmgard A1 - Putzer, Michael A1 - Rasmussen, John A1 - Dendorfer, Sebastian A1 - Weber, Tim A1 - Al-Munajjed, Amir Andreas A1 - Verkerke, Gijsbertus Jacob A1 - Renkawitz, Tobias A1 - Haug, Sonja A1 - Rudolph, Clarissa A1 - Zeitler, Annika A1 - Schaubeck, Simon A1 - Steffens, Oliver A1 - Rechenauer, Christian A1 - Schulz-Brize, Thekla A1 - Fleischmann, Florian A1 - Kusterle, Wolfgang A1 - Beer, Anne A1 - Wagner, Bernd A1 - Neidhart, Thomas ED - Baier, Wolfgang T1 - Forschungsbericht 2013 T3 - Forschungsberichte der OTH Regensburg - 2013 Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-7990 CY - Regensburg ER -