論文の概要: Exploring the proprioceptive potential of joint receptors using a biomimetic robotic joint
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.07038v1
- Date: Wed, 08 Apr 2026 12:54:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.537576
- Title: Exploring the proprioceptive potential of joint receptors using a biomimetic robotic joint
- Title（参考訳）: 生体模倣型ロボット関節を用いた関節受容体の受容電位の探索
- Authors: Akihiro Miki, Shun Hasegawa, Sota Yuzaki, Yuta Sahara, Yoshimoto Ribayashi, Kento Kawaharazuka, Kei Okada,
- Abstract要約: 本研究は,低速かつ持続的な運動に応答するI型関節受容体の模倣に焦点を当てた。
以上の結果より, 屈曲運動とねじれ運動では, 平均2度未満の誤差で, I型ジョイント受容体単独でプロセプティヴセンシングが可能であることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.050297492415948
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In neuroscience, joint receptors have traditionally been viewed as limit detectors, providing positional information only at extreme joint angles, while muscle spindles are considered the primary sensors of joint angle position. However, joint receptors are widely distributed throughout the joint capsule, and their full role in proprioception remains unclear. In this study, we specifically focused on mimicking Type I joint receptors, which respond to slow and sustained movements, and quantified their proprioceptive potential using a biomimetic joint developed with robotics technology. Results showed that Type I-like joint receptors alone enabled proprioceptive sensing with an average error of less than 2 degrees in both bending and twisting motions. These findings suggest that joint receptors may play a greater role in proprioception than previously recognized and that the relative contributions of muscle spindles and joint receptors are differentially weighted within neural networks during development and evolution. Furthermore, this work may prompt new discussions on the differential proprioceptive deficits observed between the elbows and knees in patients with hereditary sensory and autonomic neuropathy type III. Together, these findings highlight the potential of biomimetics-based robotic approaches for advancing interdisciplinary research bridging neuroscience, medicine, and robotics.
- Abstract（参考訳）: 神経科学において、ジョイント・レセプターは伝統的に極限検出器と見なされ、極端なジョイント・アングルでのみ位置情報を提供するが、筋肉スピンドルはジョイント・アングル・ポジションの主要なセンサーと考えられている。
しかし、関節受容体は関節カプセル全体に広く分布しており、そのプロピロセプションにおける役割は明らかになっていない。
本研究では,動作の遅さと持続性に反応するI型関節受容体の模倣に特化して,ロボット工学技術で開発された生体模倣関節を用いて,その受容電位を定量化した。
以上の結果より, 屈曲運動とねじれ運動では, 平均2度未満の誤差で, I型ジョイント受容体単独でプロセプティヴセンシングが可能であることが示唆された。
これらの結果から, 関節受容体は, 発達と進化の過程で, 神経ネットワーク内での筋紡績と関節受容体の相対的寄与が相違していることが示唆された。
さらに,本研究は,遺伝性感覚障害および自律神経障害III型の患者において,肘と膝の差分受容障害に関する新たな議論を促す可能性がある。
これらの知見は、神経科学、医学、ロボット工学の分野間研究を進めるためのバイオミメティクスベースのロボットアプローチの可能性を強調している。
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