論文の概要: A Sensorless, Inherently Compliant Anthropomorphic Musculoskeletal Hand Driven by Electrohydraulic Actuators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24357v1
- Date: Wed, 25 Mar 2026 14:40:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.334116
- Title: A Sensorless, Inherently Compliant Anthropomorphic Musculoskeletal Hand Driven by Electrohydraulic Actuators
- Title（参考訳）: 電気油圧アクチュエータで駆動される非センサレス多形筋骨格ハンド
- Authors: Misato Sonoda, Ronan Hinchet, Amirhossein Kazemipour, Yasunori Toshimitsu, Robert K. Katzschmann,
- Abstract要約: 本稿では,遠隔操作による新しい筋骨格型ロボットハンドアーキテクチャの設計,制御,評価について述べる。
我々は、スリムな人間のようなプロファイルを維持しながら、握りインターフェースを電気的危険から機能的に分離する。
結果として得られるシステムは、アクチュエータの本質的な力制限特性を利用して、高ペイロード容量よりもコンプライアンスの相互作用を優先する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.857892801569228
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robotic manipulation in unstructured environments requires end-effectors that combine high kinematic dexterity with physical compliance. While traditional rigid hands rely on complex external sensors for safe interaction, electrohydraulic actuators offer a promising alternative. This paper presents the design, control, and evaluation of a novel musculoskeletal robotic hand architecture powered entirely by remote Peano-HASEL actuators, specifically optimized for safe manipulation. By relocating the actuators to the forearm, we functionally isolate the grasping interface from electrical hazards while maintaining a slim, human-like profile. To address the inherently limited linear contraction of these soft actuators, we integrate a 1:2 pulley routing mechanism that mechanically amplifies tendon displacement. The resulting system prioritizes compliant interaction over high payload capacity, leveraging the intrinsic force-limiting characteristics of the actuators to provide a high level of inherent safety. Furthermore, this physical safety is augmented by the self-sensing nature of the HASEL actuators. By simply monitoring the operating current, we achieve real-time grasp detection and closed-loop contact-aware control without relying on external force transducers or encoders. Experimental results validate the system's dexterity and inherent safety, demonstrating the successful execution of various grasp taxonomies and the non-destructive grasping of highly fragile objects, such as a paper balloon. These findings highlight a significant step toward simplified, inherently compliant soft robotic manipulation.
- Abstract（参考訳）: 非構造環境におけるロボット操作は、高キネマティックデキスタリティと物理的コンプライアンスを組み合わせたエンドエフェクタを必要とする。
従来の頑丈な手は複雑な外部センサーに頼っているが、電気油圧アクチュエーターは有望な代替手段を提供する。
本稿では, 遠隔操作型ピアノ・ハーセルアクチュエータを用いた新しい筋骨格型ロボットハンドアーキテクチャの設計, 制御, 評価について述べる。
アクチュエータを前腕に移動させることにより、スリムな人間のような形状を維持しながら、握りインターフェースを電気的危険から機能的に分離する。
これらの柔らかいアクチュエータの本質的に制限された線形収縮に対処するため、腱変位を機械的に増幅する1:2プーリルーティング機構を統合する。
結果として得られるシステムは、高いペイロード容量よりもコンプライアンスの相互作用を優先し、アクチュエータの内在的な力制限特性を活用して、高レベルの固有の安全性を提供する。
さらに、この物理的安全性は、HASELアクチュエータの自己感知性によって強化される。
動作電流を簡易に監視することにより、外部の力変換器やエンコーダに頼ることなく、リアルタイムの把握検出と閉ループ接触認識制御を実現する。
実験により, 紙風船などの高度に脆弱な物体の非破壊的把握と, 各種のつかみ分類の実施が成功し, システムのデキスタリティと本質的な安全性が検証された。
これらの発見は、単純化された、本質的には従順なソフトロボット操作に向けた重要なステップを浮き彫りにしている。
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