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2016 年度 実績報告書

筋骨格ロボットアームにおけるヒト型反射回路の実現と機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 26700025
研究機関大阪大学

研究代表者

池本 周平  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00588353)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード空気圧人工筋 / 筋骨格ロボット
研究実績の概要

本年度の研究実績は以下のとおりである.
(1)10自由度筋骨格ロボットアームの開発
前年度までに研究・開発した機構を用い,肩甲骨の3自由度を含むヒト上肢10自由度を再現する骨格構造を設計・制作した.さらに,その骨格構造に対し,ヒト上肢の主要な筋の配置を参考にして空気圧人工筋を取り付けることで筋骨格ロボットアームを開発した.各空気圧人工筋は,圧力フィードバック制御によって内圧が連続的に制御できるほか,張力センサも備えている.研究計画では,前年度までに開発した人工筋紡錘センサを全ての空気圧人工筋に搭載することを予定していたが,そこまでは至らず,手首の駆動に関わり,拮抗の関係にある2つの空気圧人工筋に搭載するに留まった.
(2)開発した筋骨格ロボットアームの直接教示と物理的拘束を利用する運動の実現
上記の筋骨格ロボットアームに望みの姿勢をとらせるため,研究代表者が以前に提案した空気圧人工筋駆動のための直接教示手法を適用し,当該筋骨格ロボットアームにおいても十分に機能することを確認した.また,開発した筋骨格ロボットアームの利点を示す典型的なタスクとして,クランク回しに着目し,単純な目標圧力値の切り替えによる制御によって実現できることを確認した.圧力・張力センサのデータを解析することで,柔軟な筋骨格系が物理的拘束によって手先に加わる力をアーム全体に分散する働きを担うこと,および圧力・張力センサデータから与えられる物理的拘束の特徴を抽出できることを確認した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Noise-modulated Neural Networks as an Application of Stochastic Resonance2017

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Ikemoto, Fabio DallaLibera, and Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of an embedded sensor system for pneumatic artificial muscle proprioceptors2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shin, Hajime Saitoh, Takahiko Kawakami, Satoshi Yamanishi, Shuhei Ikemoto, and Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 21 ページ: 486-492

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0290-9

    • 査読あり
  • [学会発表] 人間の上肢と同構造を有する筋骨格ロボットアームの適応的運動2017

    • 著者名/発表者名
      池本周平
    • 学会等名
      第4回身体性システム領域全体会議
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-02-27 – 2017-03-01
  • [学会発表] Stochastic Resonance induced Continuous Activation Functions in a Neural Network consisting of Threshold Elements2016

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Ikemoto, Fabio DallaLibera, and Koh Hosoda
    • 学会等名
      The 2016 International Joint Conference on Neural Networks
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-25 – 2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Master-Slave Finger Exoskeleton driven by Pneumatic Artificial Muscles2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Urino, Shuhei Ikemoto, and Koh Hosoda
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Intelligent Autonomous Systems
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-07
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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