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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich

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Volume 60, Issue 11


Quadrupedal Robots with Stiff and Compliant Actuation

C. David Remy / Marco Hutter / Mark Hoepflinger / Michael Bloesch / Christian Gehring / Roland Siegwart
Published Online: 2012-11-15 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2012.1042


In the broader context of quadrupedal locomotion, this overview article introduces and compares two platforms that are similar in structure, size, and morphology, yet differ greatly in their concept of actuation. The first, ALoF, is a classically stiff actuated robot that is controlled kinematically, while the second, StarlETH, uses a soft actuation scheme based on Changedhighly compliant series elastic actuators. We show how this conceptual difference influences design and control of the robots, compare the hardware of the two systems, and show exemplary their advantages in different applications.


Der vorliegende Beitrag vergleicht zwei Laufroboter, die sich in Hinblick auf Struktur, Größe und Morphologie stark ähneln, jedoch im Antriebskonzept klar unterscheiden. Während es sich beim ersten System, ALoF, um einen klassisch angetriebenen Roboter handelt der kinematisch geregelt wird, besitzt der zweite Roboter, StarlETH, Federelemente im Antriebsstrang. Diese ermöglichen eine weiche, kraftgeregelte Aktuierung. Der Beitrag zeigt wie dieser Unterschied Design und Regelung der Roboter beeinflusst, vergleicht die Hardware und erläutert Vor- und Nachteile in verschiedenen Anwendungsfällen.

Keywords: Statisches Gehen; Kinematische Bewegung; Kraft-Regelung; Seriell-elastischer Antrieb Static Walking

About the article

* Correspondence address: University of Michigan, Department of Mechanical Engineering, Ann Arbor, 48109 Michigan, U.S.A.,

Published Online: 2012-11-15

Published in Print: 2012-11-01

Citation Information: at - Automatisierungstechnik Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik, Volume 60, Issue 11, Pages 682–691, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2012.1042.

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Weitao Xi, Yevgeniy Yesilevskiy, and C. David Remy
The International Journal of Robotics Research, 2016, Volume 35, Number 9, Page 1140
Nils Smit-Anseeuw, Rodney Gleason, Ram Vasudevan, and C. David Remy
IEEE Robotics and Automation Letters, 2017, Volume 2, Number 2, Page 1124
Thomas Buschmann, Alexander Ewald, Arndt von Twickel, and Ansgar Büschges
Bioinspiration & Biomimetics, 2015, Volume 10, Number 4, Page 041001
M.M. Gor, P.M. Pathak, A.K. Samantaray, J.-M. Yang, and S.W. Kwak
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