介護介助支援ヒューマノイドに向けた対人感覚統合認識行動と適応的全身動作制御の実現

护理辅助人形人际感觉综合识别行为与自适应全身运动控制的实现

基本信息

批准号：
10J07818
负责人：
野沢峻一
金额：
$ 1.34万
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：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,介護支援動作において対象・環境・ヒューマノイドロボットの間の接触状態が刻々と変化し,必要な力が未知・変動し,対象の運動誤差がある場合でも適応的な動作が必要なため,これらを実現する動作制御・行動制御方式を明らかにすることを目的とし,研究を行った.次の(1)-(3)に焦点を当て,理論検証のための実証実験,投稿論文・学位論文の執筆を行った.(1)ロボット・対象・環境間の接触状態に基づく動作記述・実行方式の提案ロボット・対象・環境間の接触状態に応じて操作を記述し,前年度までで構成したヒューマノイドロボットの接触力制御系への運動目標を切り替えることで,動作実行時に実際の接触状態に応じて制御系の挙動を適切に変化させ,多様な動作を一般的に扱える操作の記述・実行方法を提案した.操作に必要な力が未知な異なる複数の対象を,持ち上げ操作・押し操作など多様な操作方法により操作する実証実験により,提案する操作の記述・実行法が有効であることを明らかにした.(2)未知・変動操作力への適応する制御系の構成接触力制御系への接触力目標値を対象や操作方法に応じて更新することで,必要な力が未知・変動する場合でも,転倒を起こさず必要な力を発生可能な接触力制御系拡張を行った.これに基づき,介護支援動作の検証として車椅子運搬タスク実験を行い,搭乗者の有無で必要な力が変わる押し操作実験や,人体のようなリンク構造操作に伴う検証実験として,ドア・引き出しのような構造物を扱う実験を行い,有効性を示した.(3)対象運動誤差への適応する制御系の構成対象が環境と接する場合には,対象の運動は環境からの反力にも影響を受けるため,接触力制御により対象と柔軟に接触する接触点運動から対象の運動推定を行い,適応的にヒューマノイドロボットの全身運動を修正する方法を構成した.既知・未知構造の対象に対する実証実験により有効性を示した.

今年，我们进行了研究，目的是阐明运动控制和行为控制方法，这些方法实现了这些动作，因为目标，环境和人形机器人之间的接触状态在一定时刻之间发生变化，并且所需的力也会改变，即使目标运动发生误差，自适应运动也是必要的。我们专注于以下（1） - （3），并为理论验证，提交论文和论文撰写了经验实验。（1）基于机器人，目标和环境之间的接触状态的行动说明。（1）基于机器人，目标和环境之间的接触状态的行动说明。我们提出了一种描述和执行方法的建议，我们提出了一种根据机器人，目标和环境之间的接触状态来描述操作的方法，并切换成立直至上一年的人形机器人的运动目标，并根据执行操作时根据实际接触状态进行控制系统的行为，并在执行操作时进行控制系统的行为，并描述和执行操作的方法，这些方法可以处理一般可以处理各种操作。我们提出了一个演示实验，其中使用各种操作方法（例如提升和推动），具有未知力的多个目标，例如提起和推动。（2）根据目标和操作方法，根据接触力控制系统的目标值更新接触力控制系统的目标值，可以适应了控制系统的结构，从而扩展了接触力控制系统的目标值，以生成必要的力量，即使不知名的力是不知名的或不明显的或可变性的。基于此，进行了轮椅运输任务实验，以验证护理护理支持操作以及推动操作实验，其中所需的力根据乘客的存在或不存在而改变，以及像人体这样的连接结构操作。作为验证实验，我们在处理结构（例如门和抽屉）方面进行了实验，并证明了有效性。（3）当控制系统的对象适应目标运动误差接触环境时，目标运动也受到环境的反作用力的影响，因此，通过控制接触力，从接触点运动中估算了目标运动，从接触点运动可以灵活地接触目标，并自适应修饰人类机器人机器人的整个身体运动的方法。关于已知和未知结构的证据实验显示出有效性。