論文の概要: Design of a Biomimetic Joint-Covering Skin with Tissue-Like Structure to Enhance Proprioception in a Musculoskeletal Humanoid
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.23304v2
- Date: Wed, 26 Aug 2026 22:11:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-28 14:16:51.723119
- Title: Design of a Biomimetic Joint-Covering Skin with Tissue-Like Structure to Enhance Proprioception in a Musculoskeletal Humanoid
- Title（参考訳）: 組織様構造を有する生体模倣関節被覆皮膚の設計 : 筋骨格型ヒューマノイドにおけるプロプライオセプションの促進
- Abstract要約: 軟組織内に分布するメカノレセプターは、筋肉のフィードバックを補完し、信頼できる関節状態推定をサポートする。
本研究では, 生体模倣性関節被覆皮膚の設計について検討した。
実験結果から,提案した皮膚だけで平均誤差約3°の関節角度推定が可能であることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.296229809168347
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Proprioception in musculoskeletal humanoids is typically estimated primarily from muscle sensing, while the role of cutaneous deformation around joints remains insufficiently explored. In biological systems, mechanoreceptors distributed within soft tissue complement muscle feedback and support reliable joint state estimation. This study presents the design of a biomimetic joint-covering skin with a tissue-like layered structure that integrates pressure- and stretch-sensitive elements within the joint-covering tissue. The proposed skin is implemented on the musculoskeletal humanoid Musashi-W, and its independent proprioceptive capability as well as its integration with muscle sensing are evaluated. Experimental results show that the proposed skin alone achieves joint angle estimation with an average error of approximately 3 degrees. Furthermore, integration with muscle sensing improves estimation accuracy. Owing to its joint-covering structure, the skin may mechanically mitigate the influence of external disturbances on the muscles, and the integration of multiple modalities suggests the possibility of contributing to the identification of external stimuli that are difficult to interpret using muscle sensing alone. This work presents a design methodology for biomimetic joint-covering skin and demonstrates that such tissue-structured skin can serve as an effective approach for extending proprioceptive systems in musculoskeletal humanoids.
- Abstract（参考訳）: 筋骨格性ヒューマノイドの原始受容は、典型的には筋肉知覚から推定されるが、関節周囲の皮膚変形の役割はいまだ十分に解明されていない。
生体系では、軟組織内に分布するメカノレセプターは筋肉のフィードバックを補完し、信頼性の高い関節状態推定をサポートする。
本研究では, 生体模倣性関節被覆皮膚の設計について検討した。
提案した皮膚は筋骨格性ヒト型武蔵-Wに実装され、その独立した受容能と筋肉センシングとの統合性を評価する。
実験結果から,提案した皮膚だけで平均誤差約3度で関節角度を推定できることが示唆された。
さらに、筋肉センシングとの統合により、推定精度が向上する。
関節被覆構造のため、皮膚は筋肉に対する外乱の影響を機械的に緩和する可能性があり、複数のモダリティの統合は、筋肉の感知だけでは解釈が困難である外部刺激の識別に寄与する可能性を示唆している。
本研究は, 生体模倣性関節被覆皮膚の設計手法を提示し, 組織構造皮膚が筋骨格性ヒューマノイドにおける受容系を拡張するための効果的なアプローチとして有効であることを示した。
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