CubiXMusashi: Fusion of Wire-Driven CubiX and Musculoskeletal Humanoid Musashi toward Unlimited Performance

要約

ヒューマノイドは関節構成、アクチュエータ、自由度の点で多種多様であるため、タイプごとに達成可能な動きやタスクが異なります。
特に、筋骨格ヒューマノイドは、人体の構造と運動機能を厳密にエミュレートするために開発されており、多数の筋肉アクチュエータによって駆動される骨格フレームワークで構成されています。
骨格の自由度に対する筋肉の冗長な配置は、人間に観察される柔軟で複雑な体の動きを表現するために使用されてきました。
しかし、この柔軟な体と高い自由度により、モデリング、シミュレーション、制御は非常に困難になり、実行可能な動作やタスクが制限されます。
本研究では、筋骨格系ヒューマノイド「ムサシ」と、環境と接続可能なワイヤー駆動ロボット「CubiX」を統合し、「CubiXMusashi」を構築します。
この組み合わせにより、従来の筋骨格系ヒューマノイドの欠点が解決され、他のヒューマノイドの能力を超えた動きが可能になります。
CubiXMusashiはワイヤーで環境と接続し、それを巻き付けることで駆動し、武蔵単独では難しい懸垂や寝姿勢からの立ち上がり、空中蹴りなどの動作を実現することに成功した。
この概念は、筋骨格系ヒューマノイドに限らず、さまざまなヒューマノイドが環境に接続し、ワイヤーを介して走行することで、身体的制約を軽減し、新たな能力を獲得できることを実証しています。

要約(オリジナル)

Humanoids exhibit a wide variety in terms of joint configuration, actuators, and degrees of freedom, resulting in different achievable movements and tasks for each type. Particularly, musculoskeletal humanoids are developed to closely emulate human body structure and movement functions, consisting of a skeletal framework driven by numerous muscle actuators. The redundant arrangement of muscles relative to the skeletal degrees of freedom has been used to represent the flexible and complex body movements observed in humans. However, due to this flexible body and high degrees of freedom, modeling, simulation, and control become extremely challenging, limiting the feasible movements and tasks. In this study, we integrate the musculoskeletal humanoid Musashi with the wire-driven robot CubiX, capable of connecting to the environment, to form CubiXMusashi. This combination addresses the shortcomings of traditional musculoskeletal humanoids and enables movements beyond the capabilities of other humanoids. CubiXMusashi connects to the environment with wires and drives by winding them, successfully achieving movements such as pull-up, rising from a lying pose, and mid-air kicking, which are difficult for Musashi alone. This concept demonstrates that various humanoids, not limited to musculoskeletal humanoids, can mitigate their physical constraints and acquire new abilities by connecting to the environment and driving through wires.

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