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2015 年度 実施状況報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 26330303
研究機関福岡工業大学

研究代表者

木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 教授 (50293816)

研究分担者 田原 健二  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80392033)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード筋配置 / 収束性 / ヘッセ行列
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

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

今後の研究の推進方策

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。

次年度使用額が生じた理由

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。

次年度使用額の使用計画

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。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      越智裕章,木野仁,田原健二,松谷祐希
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 34 ページ: 133-142

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      松谷 祐希, 田原 健二, 木野 仁, 越智 裕章, 山本 元司
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 34 ページ: 143-152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism and Control of Parallel-Wire Driven System2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kino and Sadao Kawamura
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 27 ページ: 599-607

    • DOI

      10.20965/jrm.2015.p0599

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] An experimental study on effect of biarticular muscles in an antagonistically actuated robot arm2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Morizono, Kenji Tahara, and Hitoshi Kino
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 発表場所
      Beppu, Japan
    • 年月日
      2016-01-20 – 2016-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination Method of Tendon Arrangement using Genetic Algorithm for Feedforward Positioning of Musculoskeletal System2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ochi, Hitoshi Kino, Kenji Tahara, Yuki Matsutani
    • 学会等名
      International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric conditions for feedforward positioning of musculoskeletal tendon-driven structure2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ochi, Hitoshi Kino, Kenji Tahara, Yuki Matsutani
    • 学会等名
      Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Investigation of Contribution of Biarticular Actuation to Mappings between Sensory and Motor Spaces2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Morizono, Kenji Tahara, Hitoshi Kino
    • 学会等名
      Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [備考] 主な研究業績

    • URL

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

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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