Holding, grasping and sensing of prosthetic robot arm like a real human hand, a journey beyond limits: An extensive review

This paper provides a comprehensive survey on the current state of prosthetic robotic arm; focusing on grasping strategy, sensing technologies, and control system. Numerous studies have been carried on prosthetic robotic arm field in improving its functionality. Mechanical/ prosthetic robotic arm is built to function as real—human-hand like for various fields like medical and industrial purposes. Starting from the design to details of every single compartment of the arm, up to providing the most needed function according to the purpose of the prosthetic robotic arm was built. The implementation method and system con-trol/architecture used are with proven experimental results that indicate each study's outcome is the primary concern. Although each developed prosthetic ro-botic arm differed between each other based on their purpose and technology used, aiming for the optimal design similar to human’s hand proves challenging for researchers, especially when it comes to the issue of practicality in whether it can be used to accomplish regular tasks a standard arm are able to

Cost-Effective Prosthetic Hand Controlled by EMG

A cost-effective five-finger prosthetic hand is designed from aluminum, modeled and controlled using surface Electromyography (EMG) signals, which are obtained from the human body. Force sensors are used to control required forces needed to grasp and pick objects. A prototype hand is developed and it is experimentally tested to reproduce a wide spectrum of human hand motions. The size of the five-finger hand is similar to an adult male human hand, and it is capable of reproducing most of movements. Each finger has the same number of links as the real/human hand. Each finger also has a force sensor used to sense applied forces to the fingertip, subsequently dictating to the amputee to take specific actions. By using a vibration motor, the amputee knows if any ‘object’ is in touch with the prosthetic hand. Compared to other existing (and more expensive hands that include biotic sensors and smart motors), it is shown and it is experimentally validated that this cost-effective prosthetic five-finger hand is durable, strong, and capable of reproducing hand motions

小児用筋電義手のための倍力機構に関する研究

　筋電義手は，人間の筋肉から生じた微弱な電気信号を筋電センサーにより検知し,それをコントローラの入力信号として利用することで,人間が直感的にコントロールできる電動義手である.昨今,筋電義手の開発が盛んに行われており,高性能な筋電義手が既に市販されている.しかし,一般市場に流通している筋電義手の大半は，成人上肢切断者向けに開発されているものである.　しかしながら,上肢切断者の中には,先天的あるいは後天的に手を失った小児も存在している.小児上肢切断者の日常生活に役立つ筋電義手のハードウェアに関する設計要件としては軽量・小型・高出力を兼ね備えることである.ABS樹脂と小型のアクチュエータを使用することによる軽量な筋電義手はすでに存在している.また,3Dスキャナーを利用して小児の手の形取りを行い,自然な手の外観を再現する小型の筋電義手も実現されている.しかし,重量と空間に対する厳しい制限により,出力が弱い問題がある.　本研究の目的は,軽量・小型を兼ね備えるとともに,小児用筋電義手に実装可能な力増大機構（倍力機構）を開発することである.そこで筋電義手の重量と空間に対する制約条件を考慮したボールチェーン牽引倍力機構を開発した.従来のダイレクト駆動式筋電義手では5Nのピンチ力であったのに対し,この倍力機構が搭載された小児用筋電義手のピンチ力は14Nに達した.倍力機構の力学適応性を向上させるために,腱鞘機構を開発した.腱鞘機構を倍力機構と組み合わせることで,筋電義手の力学適応性が著しく向上した.最後に,筋電義手の四本指のMP関節の可動範囲を拡大して把持性能を向上させるために,アクチュエータを改良し,無限回転型ボールチェーン牽引腱鞘倍力機構を開発した.この機構は高出力,高い力学適応性を有した上で開き幅が拡大されたので,大きい物体を把持する際に良いパフォーマンスが期待される.　開発した三種類の倍力機構が搭載された筋電義手と従来のダイレクト駆動式筋電義手の性能を比較するために,3人の被験者でPick and Place実験を行った.開発された倍力機構を搭載することにより,従来のダイレクト駆動式筋電義手より高い把持性能を得たことを実験結果から証明できた.電気通信大学201