人間の制御能力を規範とする知的制御系の構成

基于人类控制能力的智能控制系统结构

• 批准号: 00F00289
• 负责人: 猪岡 光
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00F00289/
• 关键词: Nonlinear systems; Iterative learning control; Knowledge-base systems; Approximate entropy method; Human walking gait; Dynamic postural stability; Single leg support stance; Balance recovery

1.非線形システムに対する知識ベース型反復学習制御に関する研究人間の学習過程の単純化されたモデルに基づく反復学習制御方式はアルゴリズムが簡単である反面,一般に誤差の収束は遅い.本研究では,過去の経験を記憶した知識データベースを用いることにより,誤差の収束を大幅に改善する方法をいくつか提案し,その有効性を計算機シミュレーションにより確認している.2.人間の片足立位における姿勢安定性とその制御モデルに関する研究人間の片足立位における姿勢維持メカニズムを解明するために,片足立位上体における重心変動と圧力中心を計測する実験を行った.重心は6個のカメラによるモーションキャプチャーシステムにより計測し,圧力中心ほフォースプレートを用いて計測した.人間の両足立位では,その姿勢を維持するために,開ループ制御と閉ループ制御が姿勢に応じて用いられているとの報告がなされている.ここで行った実験結果を解析した結果,片足立位では,高ゲインの閉ループ制御がその姿勢維持のために不可欠であることが定量的に示された.3.人間の歩行の動的安定性評価に関する研究人間の歩行の動的安定性を定量的に評価することにより,近年問題となっている老人の転倒の危険性を予測することが可能になると考えられる.そこで,人間の重心付近に3次元加速度計を装着することにより,歩行状態における重心の変動に関するデータを取得し,そのデータに対して近似エントロピー法を適用し,重心変動の大きさを定量的に評価する方法を考案した.若年者グループと老年者グループに対する実験データに対する評価を行った結果,老年者グループの重心変動が大きいことが定量的に示され,この手法の有効性が確認された.また,非定常過程に対する解析手法として知られているDetrended Fluctuation Analysis(DFA)を適用し,近似エントロピー法とは異なる観点から,加齢の歩行の安定性におよぼす影響について考察を行った.

1. Non-linear システムに対するKnowledge ベース type iterative learning control に关する research on the human learning process の単purification されたモデルにに记づく Repeatedly learn the control method はアルゴリズムが简単である Negative, general error の合は遅い. This research is , the memory of the past is the knowledge of the past, the knowledge is used, the error is reduced, the error is greatly improved, and the method is improved.つかproposalし,そのeffectivenessをcomputerシミュレーションによりconfirmationしている.2. The human world's piece of footstand position における POSITION Potential stability, control, control and control, study on the human world, katapod position, posture maintenance, and interpretation, The center of gravity of the upper body in the katadashi position is measured by the movement of the center of gravity and the center of pressure. The center of gravity is six pieces.ンキャプチャーシステムによりmeasurement し,pressure center ほフォースプレートを用いてmeasurement した. Human world の両footstand positionでは,その POSTURE をmaintain するために,开ループcontrol とCLOSED ループcontrol がposition に応じて report with いられているとのがなされている.ここで行った実験 Resultsをanalyticsした results, Katadachi positionでは,高ゲインのclosedループcontrolがそThe maintenance of the posture cannot be measured quantitatively. 3. Evaluation of the stability of movements in the human world. A quantitative evaluation of the stability of human activities, the problems in recent years and the dangers of the elderly The prediction is possible, the test is possible, the center of gravity of the world is near, and the 3-dimensional accelerometer is installedり, Walking state における Center of gravity の変动に关するデータをGet し, そのデータに対してApproximate エントロピー法をsuit Use し, focus change の大きさをquantitative に価する method をanswer case した.実験データに対する evaluation価を行った results, the elderly’s グループの Center of gravity movement が大きいことがquantitative に Show され, このThe effectiveness of the technique is confirmed, and the unsteady process is determined by the analytical technique. Fluctuation Analysis (DFA) is applicable, the approximate method is different, the point is different, and the stability of the method is stable and the influence is investigated.

项目成果

M.Arif, T.Ishihara, H.Inooka: "Experience-based iterative learning controllers for robotic systems"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 35. 381-396 (2002)

M.Arif、T.Ishihara、H.Inooka：“机器人系统的基于经验的迭代学习控制器”智能与机器人系统杂志。

M.Arif, Y.Ohtaki, T.Ishihara, H.Inooka: "Analysis of aging effect on human walking gait using detrended fluctuation analysis technique"International Journal of Human Freindly Welfare Robotic System. 3・4. 9-14 (2002)

M.Arif、Y.Ohtaki、T.Ishihara、H.Inooka：“使用去趋势波动分析技术分析衰老对人类步行步态的影响”《国际人类福祉机器人系统杂志》3・4（2002）。