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2015 Fiscal Year Research-status Report

内骨格生物における筋肉配置の潜在的意義の解明とロボットの動作生成への応用

Research Project

Project/Area Number 26330303
Research InstitutionFukuoka Institute of Technology

Principal Investigator

木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 教授 (50293816)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田原 健二  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80392033)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords筋配置 / 収束性 / ヘッセ行列
Outline of Annual Research Achievements

昨年度の段階で筋骨格システムに釣合内力をステップ状にフィードフォーワード入力した際の収束性について、安定解析を行った。ただし、対象とするシステムは2自由度関節を有する6筋肉システムに限定されていた。また、安定解析によって、収束性の数学的な条件はテーラ展開で近似した際の係数が満たすべき条件であった。

本年度では、昨年度までの論議を更に発展させ、対象としていた2自由度関節6筋肉システムにおいて、目標姿勢に収束するための、筋配置の幾何学的条件を明らかにした。この結果を日本ロボット学会学会誌に投稿し、掲載された。

その他、収束性を論議していたシステムをより一般的なシステムに拡張した。また実験に関しては、より高精度の位置決めが可能なように、ディザーなどの非線形補償を追加する試みを行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度では(2) 筋肉配置の収束条件の解析と(3)多リンク内骨格ロボットの製作を進め、同時に(4)超冗長自由度部位への基礎的な解析に着手する予定であった。概ね計画通り進んでおり、特に問題ないように考えられる

Strategy for Future Research Activity

次年度は最終年度となるが、当初の計画通り、超冗長自由度部位の詳細なシミュレーションによる有用性の検討、更に製作した多リンクロボットの位置制御実験を行い、ロボットの運動生成への応用を確率させる予定である。

Causes of Carryover

計画したハードウェアの製作において、いくつかのシステムについて、試作段階として福岡工業大学の設備を利用できたため。また、国際会議の発表を2件程度想定していたが、その際、開催地を北米と想定していた。実際には開催地が日本で行われたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ハードウェアに関しては、試作時の仮段階として大学の機材を利用したため、次年度には機材の購入を考えている。また、旅費に関しても、次年度は多くの国際会議の参加を予定していることから、次年度に使用を完了する予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015 Other

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

  • [Journal Article] 2リンク6筋を有する筋骨格システムにおけるフィードフォワード位置決めのための筋配置条件2016

    • Author(s)
      越智裕章,木野仁,田原健二,松谷祐希
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 34 Pages: 133-142

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] むだ時間を含む感覚フィードバックと筋内力フィードフォワードの相補的組み合わせによる筋骨格アームの位置制御2016

    • Author(s)
      松谷 祐希, 田原 健二, 木野 仁, 越智 裕章, 山本 元司
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 34 Pages: 143-152

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanism and Control of Parallel-Wire Driven System2015

    • Author(s)
      Hitoshi Kino and Sadao Kawamura
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 27 Pages: 599-607

    • DOI

      10.20965/jrm.2015.p0599

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] An experimental study on effect of biarticular muscles in an antagonistically actuated robot arm2016

    • Author(s)
      Tetsuya Morizono, Kenji Tahara, and Hitoshi Kino
    • Organizer
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • Place of Presentation
      Beppu, Japan
    • Year and Date
      2016-01-20 – 2016-01-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Determination Method of Tendon Arrangement using Genetic Algorithm for Feedforward Positioning of Musculoskeletal System2015

    • Author(s)
      Hiroaki Ochi, Hitoshi Kino, Kenji Tahara, Yuki Matsutani
    • Organizer
      International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geometric conditions for feedforward positioning of musculoskeletal tendon-driven structure2015

    • Author(s)
      Hiroaki Ochi, Hitoshi Kino, Kenji Tahara, Yuki Matsutani
    • Organizer
      Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimental Investigation of Contribution of Biarticular Actuation to Mappings between Sensory and Motor Spaces2015

    • Author(s)
      Tetsuya Morizono, Kenji Tahara, Hitoshi Kino
    • Organizer
      Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 主な研究業績

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~kino/japanese/achievements_j/achievements_j.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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