美的かつ機動的な超多自由度アーティスティックヒューマノイドの体幹構成と制御

具有多自由度的美观且可移动的艺术类人动物的躯干配置和控制

• 批准号: 13J09389
• 负责人: 梯 百合子
• 金额: $ 2.11万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J09389/
• 关键词: ヒューマノイド; 体幹; 連続体; 弾性; S字; 美しさ; CFRP; 腱駆動; 身体表現; 炭素繊維強化プラスチック

本研究の目的は，美的かつ機動的なアーティスティックヒューマノイドの実現に向け，極めて自由度の高い体幹を構成し，その効率的な制御法と，美しく動かすための評価器を築く手法を明らかにすることである．ロボットの新たな魅力を開拓するため，芸術性の高い美しいヒューマノイドの実現に向けて，ダンサーの身体構造と動作を分析し，表現力の高い身体の構成法と制御法を明らかにしたい．最終年度の計画は，試作機に対して仕上げを施し，ものとしての完成度を高めるとともに，ダンサーの美的感覚を動作に反映するための学習と評価のモデルを構築し，それらの成果をまとめて発表することであった．昨年度までに開発した試験機の不具合を改善し，脊椎機構部を新たに7本開発した．しなやかで機敏なダンサーの体幹を念頭に，超多自由度の体幹の構成において中核となる脊椎機構部の芯材について，炭素繊維を固めた細い棒状の弾性体で構成し，全ての機構が軽量（4本が質量5gを下回る）で弾性に富み曲線的な形状を成すという特徴を持つ．開発に伴い，軽量な身体を構成する上で鍵を握る先進複合材料のCFRP（炭素繊維強化プラスチック）について，成形・加工の全工程を自前で行える体系的でコンパクトな工房を構築した．四畳半ほどの空間に，プリプレグ用の加圧・加温釜を自作し，NC加工機を配したことで，精度の必要な細かい形状のCFRP部品の制作までカバーし，研究者の設計思想を直接作りこめる環境にした．CFRP製の試験機自体については，成果をまとめて5月に国内で発表した．制御法については，連続体ロボットの理論を応用する方向で考察を進めており，ダンサーの美的感覚の学習と評価については，ハードの開発遅れを受け3年で実装に至ることができなかったが，数年来の取材から数値で定量的に評価できる項目も少なくないと感じ，対象項目を検討している．

は の purpose, this study beauty か つ mobile な ア ー テ ィ ス テ ィ ッ ク ヒ ュ ー マ ノ イ ド の be presently に け, extremely め て high degrees of freedom の い body dry を constitute し そ の sharper rate な と suppression method, beauty し く dynamic か す た め の review 価 apparatus built く を gimmick を Ming ら か に す る こ と で あ る. ロ ボ ッ ト の new た な charm を pioneering す る た め, non-success sex の high い beauty し い ヒ ュ ー マ ノ イ ド の be am に to け て, ダ ン サ ー の bodies と し を analysis, high expression の い の body composition method と suppression method を Ming ら か に し た い. Final year の は project, try for machine に し seaborne て shi on げ を し, も の と し て の finish high を め る と と も に, ダ ン サ ー の sense of beauty 覚 を action に reflect す る た め の learning と review 価 の モ デ ル を build し そ れ ら の results を ま と め て 発 table す る こ と で あ っ た. The た experimental machine released by までに last year did not have the を improvement <s:1>. The department of vertebrate structure を newly released たに7 books released by た. し な や か で alert な ダ ン サ ー の body dry を thought に, super multi-freedom の body dry の constitute に お い て in nuclear と な る spine agency department の core material に つ い て, solid carbon 繊 d を め た fine い rod-shaped の 弾 で constitute し sex body, full て の institutions が 軽 quantity (4 が quality 5 g を る) next time で 弾 sex に rich み curve shape of な を す と い う, 徴 を つ. Open 発 に companion い, な 軽 quantity body を constitute す る で key を grip on る advanced composite の CFRP (carbon 繊 d improved プ ラ ス チ ッ ク) に つ い て, forming, processing の all engineering を line since the former で え る system で コ ン パ ク ト な workshops を build し た. Four and a half 畳 ほ ど に の space, プ リ プ レ グ with の 圧, heating kettle を since し, NC machine を match し た こ と で, precision の な necessary fine か い shape の CFRP component の making ま で カ バ ー し, researchers の design を directly for り こ め る environment に し た. The CFRP-made <s:1> test machine is self-produced with に, に て, て,, and the results were released domestically in に and で in May. Suppression method に つ い て は, even 続 body ロ ボ ッ ト の theory を 応 with す る direction で investigation を into め て お り, ダ ン サ ー の sense of beauty 覚 の learning と review 価 に つ い て は, ハ ー ド の open 発 遅 れ を by け で 3 years to be loaded に る こ と が で き な か っ た が, over the years の based か ら the numerical で に of quantitative evaluation of 価 で き る project も less な く な い と じ feeling, For the project を検 discuss て て る る.

项目成果

Design Approach of Biologically-Inspired Musculoskeletal Humanoids

受生物启发的肌肉骨骼人形动物的设计方法

• 发表时间: 2013
• 期刊: International Journal of Advanced Robotic Systems
• 影响因子: 2.3
• 作者: Yuto Nakanishi;Shigeki Ohta;Takuma Shirai;Yuki Asano;Toyotaka Kozuki;Yuriko Kakehashi;Hironori Mizoguchi;Tomoko Kurotobi;Yotaro Motegi;Kazuhiro Sasabuchi;Junichi Urata;Kei Okada;Ikuo Mizuuchi;Masayuki Inaba
• 通讯作者: Masayuki Inaba

しなやかで曲線的なラインを有する体幹の実現に向けた1本の弾性体から成る超多自由度腱駆動脊椎ロボットの開発

开发单一弹性体超多自由度腱驱动脊柱机器人，实现躯干线条柔顺弯曲

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuto Nakanishi;Shigeki Ohta;Takuma Shirai;Yuki Asano;Toyotaka Kozuki;Yuriko Kakehashi;Hironori Mizoguchi;Tomoko Kurotobi;Yotaro Motegi;Kazuhiro Sasabuchi;Junichi Urata;Kei Okada;Ikuo Mizuuchi and Masayuki Inaba;梯百合子
• 通讯作者: 梯百合子

しなやかで曲線的なラインを有する体幹の実現に向けた１本の弾性体から成る超多自由度腱駆動脊椎ロボットの開発

开发单一弹性体超多自由度腱驱动脊柱机器人，实现躯干线条柔顺弯曲

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuto Nakanishi;Shigeki Ohta;Takuma Shirai;Yuki Asano;Toyotaka Kozuki;Yuriko Kakehashi;Hironori Mizoguchi;Tomoko Kurotobi;Yotaro Motegi;Kazuhiro Sasabuchi;Junichi Urata;Kei Okada;Ikuo Mizuuchi and Masayuki Inaba;梯百合子;梯百合子
• 通讯作者: 梯百合子