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Expansion of Preparation Behavior Database in the Human's Torso for Speeding up Motion Generation of Humanoid Robots

扩展人体躯干准备行为数据库以加速人形机器人的运动生成

基本信息

批准号：
21K13487
负责人：
築地原里樹
金额：
$ 3万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒューマノイドロボットの全身動作生成にかかる計算時間短縮に向けて，人間の生活空間における持ち運び動作を解析することで，ロボットの動作計画に必要な人間姿勢のキーポイントを抽出する．人間の到達動作中における手や足などの直接到達に関わる部位のみではなく，肘や胴体・股などの姿勢決定に自由のある部位の家事タスクにおける準備姿勢を解析することにより，ヒューマノイドロボットにおけるタスク時間の短縮や安定性の高く，大きな力を発揮できる動作を獲得する．人体計測とロボット制御に着手し，生活環境におけるロボット動作の獲得を達成するよう努めた．令和4年度は以下の内容について研究した．(1) 家事動作における肘や胴体の準備動作の解析：家庭環境内を想定した棚内の持ち運び動作を解析した．追加購入したモーションキャプチャカメラを用いてシステムを構築し，動作中の全身姿勢を計測した．また，全身動作の安定性の評価のために6軸力センサをシステムに組み込んだ．操作対象物の重量が増えるほど物体を掴む時刻の前に胴体を引いて構える姿勢を準備することが被験者実験により有意差を持って確認できた．また，肩から手先の距離と胴体前傾姿勢にも物体の重量によって差があることを確認でき，ヒューマノイドロボットの準備動作の重要な姿勢を抽出できた．(2) VR (Virtual Reality) 環境における家事動作計測の評価：実環境で計測している棚内の持ち運び操作をVR環境において計測した．人間工学分野で用いられる作業域の指標をVR環境で評価することで，物体操作タスク内において腕以外の部位を積極的に使用し，身体に負担がある動作を判定でき，VR環境においても動作計測が可能であることを確認できた．(3) 3点保持ロボット実験：HRP-4実機において両手先と胸の3点保持の実験を実施し，ロボット各関節における負荷トルクの減少を確認できた．

The calculation time of the whole body motion generation of the human body is shortened, and the human body motion analysis of the human living space is carried out, and the necessary human posture is extracted from the motion plan of the human body. Human arrival movement, hand and foot, direct arrival, position determination, free position, household preparation, posture analysis, shortening of time, high stability, large force, movement acquisition. Human body measurement and control start, living environment and action to achieve Order and 4 years ago, the following contents were studied. (1)Analysis of household actions and preparation actions: analysis of household actions and preparation actions in the home environment. Add the following items to the list: Evaluation of stability of whole body motion with 6-axis force. The weight of the object is increased, the object is slapped, the body is inserted, the posture is prepared, the object is inserted, the intention is confirmed. The distance between the shoulder and the hand, the posture of the body leaning forward, the weight of the object, the difference between the shoulder and the body, the important posture of the preparation for the movement, and the important posture of the body leaning forward. (2)VR (Virtual Reality) environment measurement and evaluation of household movement: real environment measurement and operation in VR environment measurement. Human engineering is divided into two fields: the index of operation field is evaluated in VR environment, the active use of parts other than wrist in object operation field, the determination of body burden and action measurement is possible in VR environment. (3)3-point hold time: HRP-4 machine start time: 3-point hold time: 3 - 3-point hold time: 3 - 3-point hold time: 3-point hold time:

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect Analysis of Each Reach Zone in Ergonomics During Putting and Pulling Movement of Shelf on VR Experiment

VR实验中货架推拉运动过程中各触及区域的人机工程学效果分析

DOI：
10.1007/978-3-031-21704-3_21
发表时间：
2022
期刊：
24th International Conference of HCI International 2022
影响因子：
0
作者：
Tsuichihara Satoki;Watanabe Yuto;Hara Kaito;Takahashi Yasutake
通讯作者：
Takahashi Yasutake

重量物体保持におけるヒューマノイドの胸部を用いた両腕のトルク負荷の低減

使用人形胸部减轻握住重物时双臂的扭矩负载

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
二村大成;築地原里樹;高橋泰岳;山田誠之，築地原里樹，湯口彰重，GARCIA RICARDEZ Gustavo Alfonso，高松淳，和田隆広，小笠原司
通讯作者：
山田誠之，築地原里樹，湯口彰重，GARCIA RICARDEZ Gustavo Alfonso，高松淳，和田隆広，小笠原司

ヒューマノイドロボットのための人間の重量物体操作における胴体の屈みと手先作業域の相互関係

仿人机器人操纵人体重物时躯干弯曲与手动工作区域之间的相互关系