スピニングデスクの動作解析・モデリングとロボットによる制御

本研究は、1つ目にスピニングデスクの動作解析・モデリングとロボットによる制御を目的としている。まず、人間の器用な技量としてスピニングデスクの操作を取り上げ、動力学モデルを構築する。その妥当性を検証するために計算機シミュレーションを行う。次に、導出したモデルに基づきスピニングデスクの操作を実現するための制御則を構築し、その有効性を計算機シミュレーションにより検証する。これと平行して、実験装置を製作し、実験により導出したモデルの妥当性と提案した制御則の有効性を検証する。さらに、本研究では、2つ目として音声を通じて人間とロボットが協調して、スピニングデスクの制御を行うことを目標としている。これは、ロボットと音情報処理に基づく人間とのコミュニケーションの研究のみならず、人間との力学的干渉を考慮したとロボットと人間との協調制御に関する研究を融合させなければ達成できない、非常に独創的な研究課題である。今年度はスピニングデスクの動作解析を行い、その動力学モデルの導出を行い、導出したモデルに基づいた制御系設計の設計とシミュレーションによる検証を行なった。また、ロボットと音情報処理に基づく人間とコミュニケーションに関しては、信号処理技術を用い、人間が発する音声が振動としてどのように脳に伝達されるかを解明することを試みた。ヨガのハミングを例にとって、ハミングにより脳がリラックスすることを検証し、そのメカニズムの解明に取り組んだ。鼻で発生した振動が頭蓋骨を介して、脳を振動させその結果、脳がリラックスするという仮説を立てた。脳磁波計やPDFフィルムを用い、アルファー波・ベータ波や頭蓋骨の振動などを計測し、その仮説の妥当性を確認した。その成果を国際会議での発表や特許出願することにより公表した。

本研究は、1つ目にスピニングデスクの動作解析・モデリングとロボットによる制御を目的としている。まず、人間の器用な技量としてスピニングデスクの操作を取り上げ、動力学モデルを構築する。その妥当性を検証するために計算機シミュレーションを行う。次に、導出したモデルに基づきスピニングデスクの操作を実現するための制御則を構築し、その有効性を計算機シミュレーションにより検証する。これと平行して、実験装置を製作し、実験により導出したモデルの妥当性と提案した制御則の有効性を検証する。さらに、本研究では、2つ目として音声を通じて人間とロボットが協調して、スピニングデスクの制御を行うことを目標としている。これは、ロボットと音情報処理に基づく人間とのコミュニケーションの研究のみならず、人間との力学的干渉を考慮したとロボットと人間との協調制御に関する研究を融合させなければ達成できない、非常に独創的な研究課題である。今年度はスピニングデスクの動作解析を行い、その動力学モデルの導出を行い、導出したモデルに基づいた制御系設計の設計とシミュレーションによる検証を行なった。また、ロボットと音情報処理に基づく人間とコミュニケーションに関しては、信号処理技術を用い、人間が発する音声が振動としてどのように脳に伝達されるかを解明することを試みた。ヨガのハミングを例にとって、ハミングにより脳がリラックスすることを検証し、そのメカニズムの解明に取り組んだ。鼻で発生した振動が頭蓋骨を介して、脳を振動させその結果、脳がリラックスするという仮説を立てた。脳磁波計やPDFフィルムを用い、アルファー波・ベータ波や頭蓋骨の振動などを計測し、その仮説の妥当性を確認した。その成果を国際会議での発表や特許出願することにより公表した。