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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Super multi-musculoskeletal soft robotics that combines musculoskeletal potential method and soft actuator

Research Project

Project/Area Number 21H03523
Research InstitutionChukyo University

Principal Investigator

木野 仁  中京大学, 工学部, 教授 (50293816)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 槇田 諭  福岡工業大学, 工学部, 准教授 (60580868)
石原 彰人  中京大学, 工学部, 教授 (80387620)
田原 健二  九州大学, 工学研究院, 教授 (80392033)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords生体システム / 運動生成 / バイオミメティクス
Outline of Annual Research Achievements

強いロバスト性を有する筋骨格ポテンシャル法を拡張して,高機能材料ソフトアクチュエータの人工筋と調和させ,筋骨格構造・筋肉の柔軟性・中枢神経系からの信号処理の3つを調和した超多筋骨格システムを持つソフトロボットを実現させるために,以下の成果を得た.
・筋肉/中枢神経系の詳細モデルを含んだ拡張筋骨格ポテンシャル法を構築し,柔軟・器用な新しい運動生成戦略のベースとなるアルゴリズムを検討した.
・超多筋骨格システムに対し,デジタルヒューマンからの詳細な幾何学情報を抽出し,MATLABによるシミュレーションに転化させる準備を行った.また,超多筋骨格システムに対し,目標姿勢への収束性の条件として,固有値解析を行い,その基礎的な条件を明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた,ポスドクの採用が候補者辞退のために,一時的に白紙となっていたが,別の人物の採用が行われたために,概ね順調に進展した.

Strategy for Future Research Activity

・筋肉/中枢神経系の詳細モデルを含んだ拡張筋骨格ポテンシャル法を構築し,柔軟・器用な新しい運動生成戦略のベースとなるアルゴリズムについて,現時点ではいくつかの点について,生体システムの特性を無視して,簡易的なシステムとして取り扱っている.そこで,今後はより,生体システムに近いモデル化を行い,実システムに近いモデルに対する,運動生成戦略に拡張していく.
・超多筋骨格システムに対し,デジタルヒューマンからの詳細な幾何学情報を抽出し,MATLABによるシミュレーションに転化させる作業を引き続き,進める.
・ソフトアクチュエータの実システムの開発を視野に入れ,温度に応じて剛性が変化する素材などを利用し,本研究で用いるための新しいタイプのソフトアクチュエータの開発の準備を進める.

  • Research Products

    (8 results)

All 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Improvement in rotational performance by periodic tensile change of a torque transmission wire: basic experimental verification using a single straight wire2022

    • Author(s)
      Satoshi Hara, Akinori Tomoda, Hitoshi Kino
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 10 Pages: 474-487

    • DOI

      10.1080/01691864.2022.2060715

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] End-Point Stiffness and Joint Viscosity Control of Musculoskeletal Robotic Arm Using Muscle Redundancy2022

    • Author(s)
      Shoki Tsuboi, Hitoshi Kino, Kenji Tahara:
    • Organizer
      Proc. IEEE/RSJ 18th Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 角度に応じてモーメントアームが変化する関節を有する筋骨格システム2022

    • Author(s)
      松谷祐希,田原健二,木野仁
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
  • [Presentation] 構造的特性に基づいて生成された筋入力パターンによるフィードバック位置決め制御2022

    • Author(s)
      越智裕章,木野仁,永田寅臣
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
  • [Presentation] 筋骨格ロボットアームを用いた可変手先粘弾性楕円体による外力適応性の向上2022

    • Author(s)
      壷井翔貴,木野仁,有田輝,田原健二
    • Organizer
      第40回日本ロボット学会学術講演会
  • [Remarks] 中京大学工学部機械システム工学科 木野研究室

    • URL

      http://openweb.chukyo-u.ac.jp/~h-kino/

  • [Remarks] 九州大学 大学院工学研究院機械工学部門 制御システム講座 ヒューマンセンタードロボティクス研究室

    • URL

      http://www.kt.mech.kyushu-u.ac.jp/

  • [Remarks] 福岡工業大学工学部知能機械工学科 槇田研究室

    • URL

      https://www.fit.ac.jp/~makita/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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