Trajectory formation and control principles of natural human-like movements in dynamically constrained tasks

动态约束任务中自然类人运动的轨迹形成与控制原理

基本信息

  • 批准号:
    19560272
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2008
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では動的な環境下における人間らしいリーチング運動を表現する数学モデルを構築する。運動解析に関しては,通常と異なった動的環境に対する人間の運動技能の形成を調べるため,高自由度柔軟物体の移動を伴うリーチング運動の解析を行った。実験では,任意個数の質点からなる柔軟仮想物体の運動を模擬できかつ剛性と質量を任意に指定できるよう,ファントムを用いた接触インターフェースを構成した。柔軟物体を操る場合のヒトの腕の運動軌道を予測するために、手先加速度の運動時間区間にわたる二乗積分を最小化する一般的なモデルを考えた。i柔軟物体操作におけるリーチング運動では、特に、高度に動的なタスクを実行するときに運動開始時に手先加速度のジャンプが観測されるが、これを従来から用いられている境界条件を課すことで再現することは困難であることを示した。この加速度のジャンプを説明するため、本研究では自然境界条件の概念を用いて問題を最定式化することにより、運動の予測精度を向上させることができることを明らかにした。次は、本研究の枠組みで、非ホロノミックシステムにおける生物学的にインスパイアされたスムーズな動作生成の解析を行いました。非ホロノミック拘束の下での巧みな運動を理解するために、平面上に置かれた半球の回転を利用した移動運動で、接触領域に制限溺ある場合にっいての運動計画を解析した。提案した計画アルゴリズムは、半球面上に書かれた滑らかな八の字を追跡するステップを繰り返すことによって構成される。非対称な八の字を生成するためにビビアニ曲線を一般化した。アルゴリズムの収束性を示すとともに、シミュレーションによって計算可能性を確かめた。
This study で は moving な environment に お け る human ら し い リ ー チ ン を グ movement performance す る mathematical モ デ ル を build す る. Movement parsing に masato し て は, usually と different な っ た dynamic environment に す seaborne る の world の movement skills formation を adjustable べ る た め, high degree of freedom and soft objects move の を with う リ ー チ ン グ movement line analytical を の っ た. Be 験 で は, arbitrary number の particle か ら な る 仮 think を の object movement simulation soft で き か つ rigid と quality を arbitrary に specified で き る よ う, フ ァ ン ト ム を with い た contact イ ン タ ー フ ェ ー ス を constitute し た. Soft objects を fuck る occasions の ヒ ト の wrist の を orbit can be す る た め に, hand acceleration の movement first time interval に わ た る squares integral を minimize す る general な モ デ ル を exam え た. I soft object operations に お け る リ ー チ ン グ movement で は, に, highly に moving な タ ス ク を line be す る と き に movement at the beginning of the に hand first acceleration の ジ ャ ン プ が 観 measuring さ れ る が, こ れ を 従 to か ら with い ら れ て い る boundary conditions を class す こ と で reappearance す る こ と は difficult で あ る こ と を shown し た. こ の acceleration の ジ ャ ン プ を illustrate す る た め, this study で は concept of natural boundary conditions の を with い て problem を most demean す る こ と に よ り を さ upward, sports の to measuring precision せ る こ と が で き る こ と を Ming ら か に し た. は, this study の 枠 group み で, non ホ ロ ノ ミ ッ ク シ ス テ ム に お け る biology に イ ン ス パ イ ア さ れ た ス ム ー ズ な action generated line analytical を の い ま し た. Under non ホ ロ ノ ミ ッ ク constraint の で の qiao み な movement を understand す る た め に, plane に か れ た hemisphere の back planning を using し た で mobile movement, contact the limitations に drowned あ る occasions に っ い て の game plan を parsing し た. Proposal し た project ア ル ゴ リ ズ ム は, hemispherical surface に book か れ た slide ら か な eight の word を tracing す る ス テ ッ プ を Qiao り return す こ と に よ っ て constitute さ れ る. Non-symmetric な eight characters を generate するためにビビアニ curves を generalize た. ア ル ゴ リ ズ ム の 収 sex を beam in す と と も に, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て computing possibility を か indeed め た.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On the Dynamics and Motion Planning for a Rolling System With Variable Inertia
变惯量滚动系统动力学与运动规划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Svinin;S. Hosoe
  • 通讯作者:
    S. Hosoe
Planning of Smooth Motions for a Ball-Plate System With Limited Contact Area
接触面积有限的球板系统的平滑运动规划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Svinin;S. Hosoe
  • 通讯作者:
    S. Hosoe
Skilful Motion Planning with Self- and Reinforcement Learning in Dynamic Virtual Environments
在动态虚拟环境中通过自我学习和强化学习进行熟练的运动规划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Goncharenko;M. Svinin;Y. Kanou;S. Hosoe
  • 通讯作者:
    S. Hosoe
On the Boundary Conditions in Modeling of Human-Like Reaching Movements
类人伸手运动建模中的边界条件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Svinin;I. Goncharenko;S. Hosoe
  • 通讯作者:
    S. Hosoe
Haptic Solutions and Bio-Mimetically Inspired Motion Planning Strategy for Rolling-Based Locomotion
基于滚动的运动的触觉解决方案和仿生运动规划策略
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    I. Goncharenko;M. Svinin;Y. Kanou;S. Hosoe
  • 通讯作者:
    S. Hosoe
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SVININ M・M其他文献

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  • 资助金额:
    $ 2.16万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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