生命力のある、柔軟で頑丈な手 - 機械加工されたばねを使用した筋骨格手の開発と人型ロボットによる自重支持動作の実現

核心概念

人間は立位や歩行時だけでなく手で自身の体重を支えることができるが、ほとんどの人型ロボットは足のみで体重を支え、手は物体操作のみに使用されている。そこで、我々は人型ロボットの体重を支えられる強力な手を開発した。

要約

本研究では、人型ロボットに搭載可能な大出力で柔軟かつ頑丈な5指手を開発した。

• 手のサイズと重量は人間の手に近似させ、機械加工されたばねを用いた柔軟な指関節を採用することで、大きな把握力と衝撃吸収性を実現した。
• 指の腱駆動機構と前腕に配置した大出力アクチュエータにより、ロボットの自重を支える十分な把握力を発生できる。
• 可動プーリを用いて各指を個別に屈曲させることで、様々な形状の物体を把握できる。
• 指先と手掌に力センサを配置し、把握力の制御が可能。
• 開発した手を人型ロボット「Kengoro」に搭載し、腕立て伏せや懸垂といった自重支持動作を実現した。

統計

開発手の最大把握力は約30kgfであり、ロボット本体重量の約半分を支持できる。
懸垂動作時の最大ワイヤ張力は約30kgfであった。

引用

"人間は立位や歩行時だけでなく手で自身の体重を支えることができる。"
"ほとんどの人型ロボットは足のみで体重を支え、手は物体操作のみに使用されている。"
"我々は人型ロボットの体重を支えられる強力な手を開発した。"

抽出されたキーインサイト

High-Power, Flexible, Robust Hand

by Shogo Makino... 場所 arxiv.org 03-27-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.17459.pdf

深掘り質問

人型ロボットの自重支持動作を実現するためには、手だけでなく全身の協調制御が重要だと考えられる。全身の動作制御技術についてさらなる研究が必要だろうか。

人型ロボットの自重支持動作を実現するためには、手だけでなく全身の協調制御が極めて重要です。手が体を支えるだけでなく、四肢全体が連携して安定した動作を実現する必要があります。特に、自重支持動作においては、手のみならず足や体幹の動作も考慮することが不可欠です。そのため、全身の動作制御技術に関するさらなる研究が重要であり、より高度な自律動作や複雑なタスクの遂行に向けて取り組むべき課題と言えます。