Analysis of geometrically constrained natural human movements and its application to robot control

几何约束的自然人体运动分析及其在机器人控制中的应用

• 批准号: 23560292
• 负责人: SVININ Mikhail
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560292/
• 关键词: モーションプランニング; 拘束運動; 最適制御; 非ホロノミックなシステム; 人間機械システム; バーチャルリアリティ; 人間らしい動作; ハプティックインターフェイス; (1)モーションプランニング

The research deals with mathematical modeling of human-like rest-to-rest reaching movements. Two models, the deterministic minimum effort model and the probabilistic minimum variance model, are under development and comparison. It was found that in the limiting case of post-movement time these models gives equivalent predictions under the assumption of the plant stability. The models were verified and tested under experiments using programmable haptic interface implementing a variety of holonomic constraints. Non-holonomic constraints were also addressed in the framework of this research. Here, reaching movements in the presence of rolling constraint were under investigation. A mathematical model of a spherical rolling robot was developed and the condition of dynamic realizability was established. Two motion planning algorithms have been proposed. A spherical rolling robot was designed and tested under experiment.

本研究涉及的数学建模的人一样休息休息达到运动。两个模型，确定性最小努力模型和概率最小方差模型，正在开发和比较。结果发现，在运动后的时间的限制情况下，这些模型给出了等效的预测下，假设的植物稳定。该模型进行了验证和测试下的实验，使用可编程的触觉接口实现各种完整的约束。非完整约束也在本研究的框架内解决。在这里，在滚动约束的存在下，达到运动正在调查中。建立了球形滚动机器人的数学模型，建立了其动态可实现的条件。提出了两种运动规划算法。设计了一种球形滚动机器人，并进行了实验验证.

项目成果

On the Dynamic Model and Motion Planning for a Class of Spherical Rolling Robots

一类球滚动机器人的动力学模型与运动规划

• 发表时间: 2012
• 期刊: Proc. IEEE Int. Conference on Robotics and Automation
• 作者: M. Svinin;A. Morinaga;and M. Yamamoto
• 通讯作者: and M. Yamamoto

On the Percussion Center of Flexible Links

论柔性连杆的打击中心

• 发表时间: 2011
• 作者: Mikhail Svinin;Makoto Kaneko;Motoji Yamamoto
• 通讯作者: Motoji Yamamoto

球型転がりロボットの動力学モデルの構築と軌道計画

球形滚动机器人动力学模型构建及轨迹规划

• 发表时间: 2012
• 作者: 盛永明啓;Mikhail Svinin,山本元司
• 通讯作者: Mikhail Svinin,山本元司

On the Iterative Steering of a Rolling Robot Actuated by Internal Rotors, in Current Trends in Applied Mathematical Science

内转子驱动滚动机器人的迭代转向，当前应用数学的发展趋势

• 发表时间: 2014
• 作者: A. Morinaga;M. Svinin;and M. Yamamoto
• 通讯作者: and M. Yamamoto

On the Geometric Phase Approach to Motion Planning for a Spherical Rolling Robot in Dynamic Formulation

动态配方中球形滚动机器人运动规划的几何相位方法

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Svinin;A. Morinaga;and M. Yamamoto
• 通讯作者: and M. Yamamoto