論文の概要: MCR-Bionic Hand: Anatomical Structural Priors for Dexterous Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13601v1
- Date: Thu, 11 Jun 2026 17:20:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-12 15:55:27.943291
- Title: MCR-Bionic Hand: Anatomical Structural Priors for Dexterous Manipulation
- Title（参考訳）: MCR-Bionic Hand:Dexterous Manipulationの解剖学的構造
- Authors: Haosen Yang, Guowu Wei,
- Abstract要約: ヒトの手の器用さは、骨、靭帯、腱、アポニューロス、内在筋の物理的構造に部分的にエンコードされている。
この研究は、コントリビューションを2種類の構造的インテリジェンスとして記述している。
MCR-Bionic Handは、2列8個の骨手首、クロス・手首腱、解剖学的屈曲路、掌側プレートおよび側方靭帯制約、背側伸筋フード、内在筋路を一体化した1:1筋骨格式バイオミメティックハンドとして開発された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.182865215052935
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dexterous robotic hands are usually formulated as high dimensional active control systems governed by degrees of freedom, actuation, and algorithms. Human hand dexterity, however, is partly encoded in the physical architecture of bones, ligaments, tendons, aponeuroses, and intrinsic muscles. This work describes that contribution as two linked forms of structural intelligence: structural prior generation, in which wrist to finger tenodesis, FDS/FDP routing, and the dorsal extensor hood transform low dimensional posture inputs into default grasp configurations and PIP to DIP coordination; and muscle mediated modulation, in which extrinsic muscles, lumbricals, and interossei regulate MCP posture, distal stability, fingertip force paths, and contact states around that default state. Based on this framework, MCR-Bionic Hand is developed as a 1:1 musculoskeletal biomimetic hand integrating a two row eight bone wrist, cross wrist tendons, anatomical flexor routing, volar plate and collateral ligament constraints, the dorsal extensor hood, and intrinsic muscle pathways within one body. Functional demonstrations and geometric mechanical models show that wrist posture induces multi joint pre shaping, the extensor hood maps PIP posture to a coupled DIP response, and intrinsic plus pathways modulate distal stability and fingertip action direction after grasp formation. Contact rich tasks, including coin rotation, pen transfer, dorsal coin flipping, and cube manipulation, show that MCR-Bionic links low dimensional state generation with fine post contact modulation. These results suggest that anatomical biomimetics is valuable not for visual similarity, but for identifying human hand structures that perform part of control.
- Abstract（参考訳）: デクスタース・ロボット・ハンドは通常、自由度、アクティベーション、アルゴリズムによって制御される高次元アクティブ・コントロール・システムとして構成される。
しかしながら、ヒトの手の器用さは、骨、靭帯、腱、アポニューロス、内在筋の物理的構造に部分的にエンコードされている。
本研究は,手首から指先天症,FDS/FDPルーティング,背側伸展筋の低次元姿勢入力を既定のグリープ構成,PIPからDIP調整に変換する構造的前駆体,筋介在性筋肉,腰椎骨,骨間骨の2種類の構造的インテリジェンスとして記述し,その既定状態の周囲のCMP姿勢,遠位安定性,指先筋力経路,接触状態を調節する筋介在性調節について述べる。
この枠組みに基づいて、MCR-Bionic Handは、2列8個の骨手首、クロス・手首腱、解剖学的屈筋ルーティング、ボラープレートおよび側方靭帯制約、背側伸筋フード、内在筋経路を一体化した1:1筋骨格バイオミメティックハンドとして開発されている。
機能的デモンストレーションと幾何学的メカニカルモデルにより、手首の姿勢は多関節前整形を誘導し、伸筋フードはPIP姿勢をDIP応答にマッピングし、内因性プラス経路は把持後の遠位安定性と指先動作方向を調節することが示された。
コイン回転,ペン移動,背部コイン反転,立方体操作などのコンタクトリッチなタスクは,MCR-Bionicが低次元状態生成と微細な後接触変調をリンクしていることを示す。
これらの結果は、解剖学的バイオミメティクスは、視覚的類似性ではなく、制御の一部を行う人間の手の構造を特定するために重要であることを示唆している。
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