冗長方向を含むシナジー制御・学習モデルの構築とBMI制御への応用

协同控制/学习模型的构建(包括冗余方向)及其在BMI控制中的应用

基本信息

项目摘要

本研究の目的は、人間の冗長方向の制御方策を調べることによって、冗長方向を含んだシナジー制御・学習モデルを考案し、脳活動情報を用いて冗長ロボットアームを制御するBMI制御へと応用することである。本年度は、目標に冗長方向がある場合の冗長性問題を中枢神経系がどのように扱っているのかを計測実験により確かめた。目標に冗長性がある多様体到達運動と冗長性のない二点間到達運動の間で運動キネマティクスを統制し、運動終点での手先インピーダンスを比較した。計測実験の結果,キネマティクスの統制条件下であったとしても,目標に冗長性がある場合に手先インピーダンスは有意に小さな値となっていた。この結果は,中枢神経系は目標の冗長性問題を陽に解いて多様体到達運動を二点間到達運動に変換するというよりも,目標の冗長性を保持し,多様体到達運動の計画および実行に利用していることを示唆した。また、軌道追従タスクにおいて追従目標に冗長性がある場合と無い場合の、外乱に対する応答を比較した。外乱に対する応答の腕運動はUCM解析によって定量的に評価された。その結果、目標に冗長性が無い場合にはある場合と比較して、必ずしも関節角のばらつきが小さくなるわけではないことを示した。また、目標に冗長性がある場合は、利用可能な関節角の冗長空間(UCM)をより広く使って応答することが明らかになった。さらに、中枢神経系による多関節制御を実現するために、どのように多筋を制御するのかも重要な問題である。本研究では、筋シナジーの観点からこの多筋制御に焦点を当て、実験的に筋シナジー仮説の妥当性を検証する枠組みを考案した。本年度に得られた結果は、中枢神経系による目標の冗長性、すなわち冗長方向の制御方策を実験的に確かめた点で重要な知見であり、制御モデル構築の際に重要なてがかりになると考えられる。
The purpose of this study is to adjust the control strategy of human redundancy direction, including the control of BMI and the use of activity information. This year, the goal is to increase the length of the situation, and the central nervous system is to increase the length of the situation. The goal is to compare the length of the multi-body arrival movement and the length of the two-point arrival movement. The results of the calculation are as follows: As a result, the central nervous system has a solution to the problem of multi-object arrival movement, a transformation between two-point arrival movements, and a demonstration of multi-object arrival movement planning and utilization. For example, if you want to use a computer, you can use it to make a computer. The analysis of the external motion of the wrist and the quantitative evaluation of the internal motion of the wrist The result, the purpose, the situation, the comparison, the joint angle, the small situation. For purposes of redundancy, use may be made of joint angle and redundant space (UCM). The central nervous system is a multi-joint control system. This study is to examine the feasibility of the multi-tendon control system for the purpose of evaluating the effectiveness of the multi-tendon control system. This year's results show that the central nervous system has a long and complex purpose, and that the control strategy has a long and complex direction.

项目成果

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专利数量(0)
正規化協調指標による運動指令の協調の評価
使用归一化协调指数评估运动命令的协调性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shunta Togo;Takahiro Kagawa;Yoji Uno;東郷俊太,今水寛
  • 通讯作者:
    東郷俊太,今水寛
多関節ロボットの関節間協調を用いた重心移動を許容する立位姿勢制御
利用多关节机器人的关节协调实现重心移动的站立姿势控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shunta Togo;Takahiro Kagawa;Yoji Uno;東郷俊太,今水寛;伊藤穂高,東郷俊太,香川高弘,宇野洋二
  • 通讯作者:
    伊藤穂高,東郷俊太,香川高弘,宇野洋二
タスクの冗長性に依存した手先運動の制御方策
基于任务冗余的手部运动控制策略
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shunta Togo;Hiroshi Imamizu;東郷俊太,吉岡利福,今水寛
  • 通讯作者:
    東郷俊太,吉岡利福,今水寛
姿勢の変動を許容する全身運動の制御
控制全身运动,允许姿势波动
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shunta Togo;Hiroshi Imamizu;東郷俊太,吉岡利福,今水寛;熊澤一樹,香川高弘,東郷俊太,宇野洋二
  • 通讯作者:
    熊澤一樹,香川高弘,東郷俊太,宇野洋二
目標の冗長性を保持した運動計画
运动规划保留目标冗余
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shunta Togo;Hiroshi Imamizu;東郷俊太,吉岡利福,今水寛;熊澤一樹,香川高弘,東郷俊太,宇野洋二;東郷俊太,吉岡利福,今水寛
  • 通讯作者:
    東郷俊太,吉岡利福,今水寛
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東郷 俊太其他文献

用語解説 筋シナジー(Muscle synergy)
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takeo Yamaguchi,,Shoji Miyanishi,Hafis Pratama Rendra Graha;Hidenori Kuroki;孫怡・矢藤優子・藤戸麻美・連傑濤・真田和恵・小島晴与・引間理恵;東郷 俊太
  • 通讯作者:
    東郷 俊太

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Elucidation of the mechanism by which human hand skeletal geometry improves grasping ability using a anthropomimetic robot
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  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.83万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
冗長関節を制御するシナジーモデルの構築とロボット制御への応用
冗余关节控制协同模型构建及其在机器人控制中的应用
  • 批准号:
    12J03758
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.83万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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