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熟練者による技巧的動作を基にした人型ロボットの高速・高効率な運動生成

基于专家技术动作的仿人机器人高速高效运动生成

基本信息

批准号：
20K04542
负责人：
中浦茂樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sasebo National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

建設や土木，介護分野など体への負担が大きい職種への人型ロボットの導入が望まれるが，従来の軌道計画による運動制御では，熟練者と同等の運動を実現することは難しい．そこで本研究課題では，熟練者の技巧的動作に注目し，実動作の観察・計測をもとに生体力学の観点から運動の特徴を抽出することを試みる．そして，出力零化制御を用いて得られた特徴量のみを陽に制御することで，結果として現れるゼロダイナミクスにより自然で滑らかな運動を生成することを目的としている．具体的な技巧的動作としては，実社会への応用が期待できるものとして，複雑な拘束を有するフラフープ運動や，外環境との相互作用を有するトランポリン運動を取り上げる．令和４年度においては，令和３年度に引き続きこれら２つの運動の特徴を見極めるために，実際の運動の計測ならびに解析を行ってきた．また，技巧的動作の機械システムによる実現として，大道芸人が行うローリングバランス運動の実験も試みた．フラフープ運動の計測においては，室内の計測空間内で人間がフラフープ運動する様子を４台の高速度カメラを用いて計測した．フープの回転運動を表現する一般化座標として５つの情報を選定し，得られた３次元計測データからこれらの座標値を求めるアルゴリズムを検討し，フラフープ運動を持続させるために必要な運動要素を見つけることを試みた．トランポリン運動の計測においては，体育館内に計測空間を構築し，直径３．６ｍのトランポリンを用いた運動の様子を４台の高速度カメラを用いて計測した．重りをトランポリン上に落下させることでトランポリン自体の運動の計測に注力すると共に，トランポリンのモデル化及び妥当性の検証を行った．ローリングバランス運動の実現においては，過去に提案済みの運動モデルに基づいて実験システムを構築し，導出済みの出力零化制御を用いてローリングバランスの揺動安定化運動の実験を行った．

Construction, construction, construction, construction This research topic focuses on the movement of skilled people, the observation of movement, the measurement of physical strength, the extraction of movement characteristics, and the evaluation of movement skills. The result is that the output of the output is zero and the output is zero. The specific skills of movement are expected by the society and the environment. In the fourth year of the order and the third year of the order and the third year, the characteristics of the movement of the order and the fourth year of the order and the third year of the order and the fourth year of the order and the third year of the order and the fourth year of the order and the third year of the order. The mechanical movement of the skill is realized and the movement of the skill is realized. The measurement of motion in the indoor measurement space is carried out by four sets of high-speed motion measurement devices. The general coordinates and information of the motion are selected, and the three-dimensional measurement data are obtained. The measurement space in the gymnasium was constructed with a diameter of 3.6 m and four high-speed measurement units. The measurement of the movement of the vehicle itself is focused on the identification of the movement of the vehicle and its appropriateness. In the past, it was proposed to construct a system for the control of vibration and stabilization of the engine.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

トランポリンを用いた跳躍動作の計測と運動解析

使用蹦床进行跳跃运动的测量和运动学分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
楊子江;佐藤和輝;Hiroshi Ito;江口賢大，中浦茂樹
通讯作者：
江口賢大，中浦茂樹

トランポリンの跳躍運動の計測・解析によるモデリング

基于蹦床跳跃运动测量与分析的建模

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akhand M. A. H.;Habib Md. Ahsan;Kamal Md Abdus Samad;Siddique Nazmul;Bingyi Liu and Toshiki OGUCHI;Battumur Danzan，武藤涼太郎，中浦茂樹
通讯作者：
Battumur Danzan，武藤涼太郎，中浦茂樹

強化学習を用いたローリングバランスの安定化運動の生成

使用强化学习生成滚动平衡的稳定运动