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J-GLOBAL ID：201902278573892064   整理番号：19A0412957

二関節筋を備えたロボットアームの運動制御のための筋力の選択

Choice of Muscular Forces for Motion Control of a Robot Arm with Biarticular Muscles

著者 (3件)： MORIZONO Tetsuya (Fukuoka Inst. of Technol., Fukuoka, JPN) ,  TAHARA Kenji (Kyushu Univ., Fukuoka, JPN) ,  KINO Hitoshi (Fukuoka Inst. of Technol., Fukuoka, JPN)
資料名： Journal of Robotics and Mechatronics  (Journal of Robotics and Mechatronics)
巻： 31  号： 1  ページ： 143-155  発行年： 2019年02月20日 
JST資料番号： L0735A  ISSN： 0915-3942  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ロボットアームとロボットレッグの制御に対する二関節筋の寄与は,最近,ロボットの分野で大きな関心を集めている。外部環境との速度論的相互作用下での二関節筋の使用の利点は十分に研究されているが,運動学的相互作用のない条件下の関節ロボットアームの運動制御に対する筋肉の寄与は,特に,モーメントアームの変化を誘導して,筋肉が関節トルクを発生させ,一定の筋力を持つフィードフォワード法においてポイントツーポイント運動制御を可能にする,筋肉がリンクに直接固定されているロボットアームでは,不明確な課題のままである。本論文では,関節ロボットアームの運動制御における二関節筋の役割を調べ,筋力の無限組合せから任意の選択を可能にする,冗長性作動の特徴に焦点を当て,望ましい作動の運動制御を実現する事例研究を提示した。本論文における数値解析では,3つの代表的組合せ選択を扱った。3つの選択の解析において,筋力から望ましい作動へのマッピングを計算した。3つのマッピングに従って実行した運動制御のシミュレーション結果も解析した。解析は,二関節筋は望ましい作動に寄与しないという興味ある結果を示し,望ましい作動に対する単関節筋の非常に弱い依存性が特定の選択に対して存在することを示した。シミュレーション結果は,2つの他の選択のものと比較して,1つの選択の実行が,劣化した運動制御性能をもたらすことを実証した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ロボットアーム ,  骨格筋 ,  筋力 ,  *運動制御 ,  関節ロボット ,  動作 ,  写像 ,  計算機シミュレーション ,  フィードフォワード制御 ,  空間 ,  *二関節筋 ,  視空間 ,  ロボット ,  計算機利用 ,  利用
準シソーラス用語： 冗長作動 ,  マッピング法 ,  フィードフォワードコントロール

分類 (2件)： ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A) ,  ロボットの運動・制御  (IC04012J)

引用文献 (16件)：

• [1] G. J. V. I. Schenau, “From rotation to translation: Constraints on multi-joint movements and the unique action of bi-articular muscles,” Human Movement Science, Vol.8, No.4, pp. 301-337, 1989.
• [2] T. Oshima, N. Momose, K. Koyanagi, T. Matsuno, and T. Fujikawa, “Jumping mechanism imitating vertebrate by the mechanical function of bi-articular muscle,” 2007 Int. Conf. on Mechatronics and Automation, pp. 1920-1925, August 2007.
• [3] T. Kaneko, K. Ogata, S. Sakaino, and T. Tsuji, “Impact force control based on stiffness ellipse method using biped robot equipped with biarticular muscles,” 2015 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS), pp. 2246-2251, September 2015.
• [4] Y. Nakata, A. Ide, Y. Nakamura, K. Hirata, and H. Ishiguro, “Hopping by a monopedal robot with a biarticular muscle by compliance control - an application of an electromagnetic linear actuator -,” J. Robot. Mechatron., Vol.25, No.1, pp. 106-114, 2013.
• [5] M. Kumamoto, T. Oshima, and T. Yamamoto, “Control properties induced by the existence of antagonistic pairs of bi-articular muscles - mechanical engineering model analyses,” Human Movement Science, Vol.13, No.5, pp. 611-634, 1994.

タイトルに関連する用語 (4件)： 二関節筋 ,  ロボット ,  運動制御 ,  筋力