大域的情報とコツに基づくヒューマノイドロボットの全身運動生成

基于全局信息和提示的仿人机器人全身运动生成

基本信息

批准号：
05J11888
负责人：
寺田耕志
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,本研究のまとめとしてヒューマノイドロボットのような複雑な系を扱うための枠組として,身体力学を構造化し,それをロボットの運動スキルとして,構成する方法を提案した.この運動スキル構成の手がかりとして,人型物体の抱えあげ運動を計測し,その結果から同じ運動目的に対して定性的に異なる二つの戦略が見られ,これが身体への負荷に大きくかかわっていることを発見した.これは複数のパスを持つ構造を利用して人間が運動生成をしている根拠だと考えられる.この人間の運動計測の結果から,運動スキルの本質は身体力学構造の大域的な取り扱いにあると考えた.身体力学構造の大域的な取り扱いのためには,力学上の注目点Node(ノード)と,Node間の遷移を扱うArc(アーク)からなる構造を作ることが有効である.Nodeの設定法については探索的に探す方法,人間の運動の観察から決める方法を示し,Arcについては解析的な方法と探索的な方法両方を使うことで,効率的に構成することができる,このNodeとArcによって作られた身体力学構造を利用することで,状況に応じた様々な運動のパスを選ぶことができる.さらにこれをヒューマノイドロボットの実装例として、床面上の運動を対象にして,いくつかのNodeをあらかじめ与え,それらの遷移運動を解析的な方法と探索的な方法で調べ,力学構造を獲得した例を示した.ここでは中間Nodeなしでは,到達運動が獲得困難なNode間の運動も中間Nodeを用いた構造として扱っていることで,運動を獲得することができ,これは本研究のアプローチが有効であったことを示す.

作为这项研究的摘要，我们提出了一种构建物理力学并将其构造为机器人的运动技能的方法，作为处理像类人体机器人等复杂系统的框架。作为这种运动技能组成的线索，我们测量了类人动物对象的提升运动，并发现从结果来看，相同运动目标的两种质量不同的策略与身体的负载密切相关。人们认为这是人类使用具有多个路径的结构产生运动的基础。根据人类运动测量的结果，我们认为运动技能的本质是对物理机械结构的全球处理。对于全局处理物理机械结构，在感兴趣的点上创建由节点（节点）组成的结构和弧（ARC）（ARC）是有效的，该结构处理了机械师上节点之间的过渡。设置节点的方法是探索性的，是从对人运动的观察中确定的方法，并且可以通过使用分析和探索方法有效地构建ARC。通过利用节点和ARC创建的物理机制结构，可以根据情况选择各种运动路径。此外，作为人形机器人机器人实施的一个例子，我们已经提前给出了几个节点，并使用一种分析和探索性的方法检查了它们的过渡运动，以获取动态结构。在本文中，没有一个中间节点，节点之间的动作，可以通过在互动的情况下使用该动作来处理该结构，从而使该结构相互处理。这项研究有效。