搭乗型機器を操作するヒューマノイドにおける作用反作用構造の統合認識と制御戦略獲得
搭乗型機器を操作するヒューマノイドにおける作用反作用構造の統合認識と制御戦略獲得
批准号:
16J09587
负责人:
木村 航平
金额:
$1.79万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2016
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2016-04-22 至 2019-03-31
中文摘要
本年度は,前年度に独立して設計・実装を行っていた学習制御システムをインテグレーションすることで,平行二輪電動スクーターに対する乗り込み行動と乗り込み後の移動速度制御への調整行動をシーケンシャルに実現する逐次オンライン学習制御法を提案した.このような統合的処理はヒューマノイドロボットの搭乗型機器への適応行動の範囲内で行われていたものであったが,汎用的な搭乗型機器に対する共通化されたアプローチの提案方策として,軌道修正とゲイン学習を統一的に扱う一般化処理に基づいた搭乗型機器への運転操作と適応行動について体系化を行い,実機実験評価に基づきながらそれらの実現法を明らかにした.処理方策の一般化・共通化にとどまらず,軌道修正やゲイン学習を複合的に処理することで搭乗型機器における新たな課題を解くことを目的とし,平行二輪電動スクーターとは異なる駆動形態をもつ電動一輪車等の搭乗型電動機器に対する適応行動実現を示した.平行二輪電動スクーターにおいては,ヒューマノイドロボットがどのような作用(操作)を加えれば,反作用が得られるか(搭乗している機器がどのように駆動するか)の情報は既知であり,スクーターのボード傾斜角に応じて電動車輪の駆動量が決まることが予め知識として存在した上で適応行動を達成していた.本年度においては,そのような搭乗型機器特有の駆動方式が未知な対象として補助輪付き電動一輪車上でのヒューマノイドの調速行動を実現した.昨年度に提案した調速行動で利用していたゲイン学習系と共存するかたちで,ロボットの目標ZMPに対する軌道修正を並列実行する併合システムを構成することで,軌道修正を適用すべきか,ゲイン学習を適用すべきか,を人間が予め判断し決定するプロセスを経ることのない適応行動の実現を可能とした.
英文摘要
本年度は,前年度に独立して設計・実装を行っていた学習制御システムをインテグレーションすることで,平行二輪電動スクーターに対する乗り込み行動と乗り込み後の移動速度制御への調整行動をシーケンシャルに実現する逐次オンライン学習制御法を提案した.このような統合的処理はヒューマノイドロボットの搭乗型機器への適応行動の範囲内で行われていたものであったが,汎用的な搭乗型機器に対する共通化されたアプローチの提案方策として,軌道修正とゲイン学習を統一的に扱う一般化処理に基づいた搭乗型機器への運転操作と適応行動について体系化を行い,実機実験評価に基づきながらそれらの実現法を明らかにした.処理方策の一般化・共通化にとどまらず,軌道修正やゲイン学習を複合的に処理することで搭乗型機器における新たな課題を解くことを目的とし,平行二輪電動スクーターとは異なる駆動形態をもつ電動一輪車等の搭乗型電動機器に対する適応行動実現を示した.平行二輪電動スクーターにおいては,ヒューマノイドロボットがどのような作用(操作)を加えれば,反作用が得られるか(搭乗している機器がどのように駆動するか)の情報は既知であり,スクーターのボード傾斜角に応じて電動車輪の駆動量が決まることが予め知識として存在した上で適応行動を達成していた.本年度においては,そのような搭乗型機器特有の駆動方式が未知な対象として補助輪付き電動一輪車上でのヒューマノイドの調速行動を実現した.昨年度に提案した調速行動で利用していたゲイン学習系と共存するかたちで,ロボットの目標ZMPに対する軌道修正を並列実行する併合システムを構成することで,軌道修正を適用すべきか,ゲイン学習を適用すべきか,を人間が予め判断し決定するプロセスを経ることのない適応行動の実現を可能とした.
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Riding and Speed Governing for Parallel Two-Wheeled Scooter Based on Sequential Online Learning Control by Humanoid Robot
基于仿人机器人顺序在线学习控制的并联两轮滑板车骑行与调速
DOI:
10.1109/iros.2018.8593685
发表时间:
2018
期刊:
Proceedings of The 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
影响因子:
--
作者:
[Kimura Kohei, Nozawa Shunichi, Mizohana Hiroto, Okada Kei, Inaba Masayuki]
通讯作者:
Inaba Masayuki
Tricycle Manipulation by Arms and Legs of Humanoid Robot based on Active and Passive Switching Control System
基于主被动切换控制系统的仿人机器人四肢三轮车操纵
DOI:
10.7210/jrsj.34.468
发表时间:
2016
期刊:
Journal of the Robotics Society of Japan
影响因子:
--
作者:
[木村 航平, 野沢 峻一, 垣内 洋平, 岡田 慧, 稲葉 雅幸]
通讯作者:
稲葉 雅幸
Speed governing behavior on parallel two-wheeled electric scooter by life-sized humanoid robot based on learning control with online tuning for PID gain during control
基于学习控制和控制过程中PID增益在线整定的真人大小仿人机器人对并联两轮电动滑板车的调速行为
DOI:
10.1299/transjsme.18-00032
发表时间:
2018
期刊:
Transactions of the JSME (in Japanese)
影响因子:
--
作者:
[KIMURA Kohei, MIZOHANA Hiroto, NOZAWA Shunichi, OKADA Kei, INABA Masayuki]
通讯作者:
INABA Masayuki
制御実行中にオンラインでPIDゲインをチューニングする学習制御に基づく等身大ヒューマノイドロボットの平行二輪電動スクーター上での調速行動
基于学习控制的并联两轮电动滑板车上真人大小的人形机器人的速度调节行为,该学习控制在控制执行期间在线调整 PID 增益
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
影响因子:
--
作者:
[木村 航平, 溝花 弘登, 野沢 峻一, 岡田 慧, 稲葉 雅幸]
通讯作者:
稲葉 雅幸
DOI:
10.1109/lra.2018.2856917
发表时间:
2018-07
期刊:
IEEE Robotics and Automation Letters
影响因子:
5.2
作者:
[Krishneel Chaudhary;Kentaro Wada;Xiangyu Chen;Kohei Kimura;K. Okada;M. Inaba]
通讯作者:
Krishneel Chaudhary;Kentaro Wada;Xiangyu Chen;Kohei Kimura;K. Okada;M. Inaba
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