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Synergy control of a five-fingered musculoskeletal robot hand based on coordination of agonist-antagonist muscle

Research Project

Project/Area Number 23560524
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Control engineering
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

NISHIKAWA Atsushi  信州大学, 繊維学部, 教授 (20283731)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords筋骨格ロボット / ロボットハンド / バイオロボティクス / バイオミメティクス / センサレス化 / 生体ゆらぎ / 筋シナジー / 空気圧アクチュエータ / 把持姿勢 / 把持力 / 関節モデル / 転がり接触
Research Abstract

Robots that can coexist with people in medical and aging care industries must be safe and flexible because they work directly with humans. Pneumatic actuators are useful for achieving this goal because they are lightweight units with natural compliance. Our research focuses on human-like robotic joints fitted with pneumatic actuators to mimic the mechanism of the human musculoskeletal structure and bio-inspired control for a pneumatically driven five-fingered musculoskeletal robot hand, which has an antagonistic muscle pair for each joint. (1) We have investigated the validity of the proposed human-like joint model both theoretically and experimentally, (2) measured and statistically analyzed grasping posture and force distribution of the human hand, (3) developed a sensor-less joint angle / contact force estimation system, and finally (4) demonstrated a biologically inspired control algorithm by implementing the musculoskeletal robot hand.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (25 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Angle Control of a Pneumatically Driven Musculoskeletal Model based on Coordination of Agonist-Antagonist Muscle2012

    • Author(s)
      Yuki Honda, Fumio Miyazaki, and Atsushi Nishikawa
    • Journal Title

      Journal of Mechanics Engineering and Automation

      Volume: Vol. 2, No. 12 Pages: 709-719

    • NAID

      120007101080

    • URL

      http://www.davidpublishing.com/davidpublishing/Upfile/3/14/2013/2013031410576679.pdf

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  • [Remarks] Webサイトへの掲載 積水化学工業株式会社,自然に学ぶ研究事例 第96回「生体に学ぶロボット開発」(信州大学・西川敦教授), 2012年7月17日

    • URL

      http://www.sekisui.co.jp/csr/contribution/bio_mimetics/1227709_1621.html

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  • [Remarks] 広報誌への掲載 なんとこちらもロボットの手!!/ロボットの動きを変える、人間と同じ動き方の医療・産業ロボット.信大NOW 82号スマートテキスタイルがもたらす快適な未来pp. 5-8, 2013年7月29日発行

    • URL

      http://www.shinshu-u.ac.jp/guidance/publication/summary/2013/shindaiNOW_vol82/index.html#page=7&rect=0_0_848_600&color=3394713&scaleIndex=0

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    • URL

      http://bs.shinshu-u.ac.jp/nishikawa/

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      http://www.shinshu-u.ac.jp/special/research/2014/02/54477.html

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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