权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

生物の即応機能に学ぶレフレックス制御：時空間分解能を生かし切る設計戦略

从生物快速反应功能中学习的反射控制：利用时空分辨率的设计策略

基本信息

批准号：
21H01276
负责人：
石川将人
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01276/
关键词：
レフレックス制御制御系設計機械学習ロボティクス

项目摘要

本研究では，サイズや発生力，精度や反応速度，計算能力といった限られたリソースのもとでのレスポンスの良い制御システムの設計を目的として，生物の即時適応的なふるまいの中にみられる制御機能の解析と人工的再設計，ならびに設計原理の構築を目指している．本年度の研究では，生物の機序解明，自律分散制御，デバイス設計・ハードウェア的側面，理論・ソフトウェア的側面などの点でいくつか興味深い進展が得られた．主な実績項目を下記に挙げる．①生物の機序解明：昆虫等の壁面・斜面移動能力の考察ならびに斜面移動機構の設計，四脚大型動物の解剖学的知見，特に筋腱構造を反映したロボット設計を行った．②自律分散制御：身体の末端が受ける環境反力を関節の運動に直接フィードバックする自律分散制御（手応え制御）の適用により，非生物型の移動機構である三叉ヘビ型ロボットのロコモーション制御を行い，その定常パターンへの遷移過程について考察した．また，多数の反射ループを身体全体にわたって分散的に内包する索状ロボットの設計を行った．③デバイス設計：ハードウェア的側面：空気圧人工筋の動特性，特に負荷に対するレスポンス，ならびに瞬発的な運動の生成機能について解析した．また，プロトタイプ開発において重要な空気圧アクチュエータの量産方法についても知見を得た．④理論・ソフトウェア的側面：・限られた分解能や計算リソースで制御システムの性能を保つ方法論として，動的量子化を用いた空気圧人工筋アクチュエータのON/OFF型制御を行ったほか，学習済みニューラルネットワークの重みの量子化，運用中のデータに基づく量子化制御器チューニング，限られた認識精度を有する画像ベースの自律移動ロボットの制御などを行った．

This study aims at designing and constructing artificial redesigns, including the design of biological real-time adaptive systems, the analysis of control functions, and the design principles. This year's research has revealed that the mechanism of biology, autonomous decentralized control, design, theory, and the bottom of software have made great progress. The main performance items are recorded below. (1) The understanding of biological mechanism: the investigation of wall surface and inclined plane movement ability of insects, etc., the design of inclined plane movement mechanism, the knowledge of anatomy of tetrapods, and the reflection of tendon structure. (2) Self-discipline decentralized control: the application of self-discipline decentralized control (manual control) in the movement of joints under environmental reaction forces at the ends of the body, and the investigation of the migration process of non-biological mobile mechanisms. Most of the body parts are designed to be dispersed. 3. Design: Bottom of the design: Dynamic characteristics of air pressure artificial tendons, special load response, instantaneous motion generation function analysis. In addition, it is important to understand the air pressure and mass production methods of the production process. 4. Theory: ·Limited decomposition can be used to calculate the performance of the control system. Methods and methods for maintaining the performance of the control system are used. The quantization of the motion is used in the middle of the air pressure. The artificial muscle is used in the ON/OFF type control. The quantization of the weight of the control system is learned. The quantization of the control system is based on the quantization of the control system. The limit of recognition accuracy is the portrait of the self-discipline movement of the control system.