Cooperation between anatomy trains and the skeletal system in the impedance control

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04388
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: Yokogawa Ryuichi 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70220548)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 指腹つまみ / ステアリングホイールの操作 / 3次元運動計測 / インピーダンス制御

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to investigate how people manipulate their hand and arms dexterously to perform the task. Thus, postures of the hand and arms and functions of the musculoskeletal systems that drive them was investigated. In conclusions, the subjects not only coordinated the movements of the arm joints, but also applied force to the environment in a direction unrelated to the desired movement, which achieved the desired movement efficiently. The joints of the hand and arms cooperated through anatomy trains. The subjects utilized the physical characteristics of the environment, for example the interface device, to perform the task efficiently. The results are likely to contribute in the development of new mechanical interfaces.

Free Research Field

ロボティクスおよび知能機械システム関連

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的な問いは、人の手先での柔軟な動作が、上腕・前腕・手・指の各部位が連携するアナトミートレインの調和によって、どのようにして実現されているのかということである。手・指の筋腱による関節運動の連携によって指先の微小で繊細な動作を、さらに上腕・前腕・手首の関節運動の連携によって手先の運動の正確な位置合わせを、どのように行っているのかを計測・解析結果を基に考察した。その考察から得られた成果は、手先の器用さと柔らかさを持つ新しいソフトロボットおよび人の自然な運動を補助できるロボットの開発へつながるものと考える。