超多自由度腱駆動ヒューマノイドの自己感覚モデルの形成と環境適応行動の実現

• Project/Area Number: 15017220
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 水内 郁夫 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員(常勤形態) (60359651)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000); Fiscal Year 2003: ¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000)
• Keywords: 知能ロボティクス / ヒューマノイド / 筋骨格システム / 学習 / 自己感覚モデル / 冗長自由度 / 筋配置可変型筋駆動システム / 行動システム

Research Abstract

人間のような自然な動きと柔らかさを有するヒューマノイドを目指し,超多自由度冗長筋骨格型ヒューマノイドを開発している.複雑な身体構造を自由に操る方法を自ら獲得するシステムが不可欠になるという視点から,センサ情報から自己感覚モデルを形成する方法の研究と,そのモデルを利用した環境適応行動の実現を目指している.今年度は,自己感覚情報に基づいた動的行動を学習により獲得するシステムの実現と,時々刻々と更新され特性も変化するようなボディの身体情報を常時自己感覚から獲得し学習し続けるソフトウェアシステムの実現を行った.また,それに伴い,人間や動物のように身体状態の変化を前提とする,"筋配置可変型"の筋骨格系のシステム構成方の提案し,実際に人間の身体構造を模倣したヒューマノイドを開発した.常時学習するシステムや,自己感覚情報に基づいて行動するシステムの検証実験は,今年度開発した実機をベースにして行われた.さらに研究成果は国内外に発表し,ロボティクスの分野では最も権威があると言われる国際会議であるIEEE International Conference on Robotics and Automation 2003において,IEEE ICRA2003 Best Conference Paper Award Finalist に選ばれるなどの評価を受けた.

Research Products

• [Publications] I.Mizuuchi, S.Yoshida, M.Inaba, H.Inoue: "The Development and Control of the Flexible-Spine of a Human-Form Robot"Advanced Robotics. 17・2. 179-196 (2003)
• [Publications] T.Yoshikai, I.Mizuuchi, D.Sato, S.Yoshida, M.Inaba, H.Inoue: "Behavior System Design and Implementation in Spined Musle-Tendon Humanoid 'Kenta'"Journal of Robotics and Mechatronics. 15・2. 143-152 (2003)
• [Publications] I.Mizuuchi, T.Yoshikai, D.Sato, S.Yoshida, M.Inaba, H.Inoue: "Behavior Developing Environment for the Large-DOF Muscle-driven Humanoid Equipped with Numerous Sensors"Proceedings of 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (CD-ROM). 1940-1945 (2003)
• [Publications] T.Yoshikai, S.Yoshida, I.Mizuuchi, D.Sato, M.Inaba, H.Inoue: "Multi-sensor guided behaviors in whole body tendon-driven humanoid Kenta"Proceedings of 2003 IEEE Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems(MFI). 9-14 (2003)
• [Publications] 水内郁夫, 吉海智晃, 吉田成徳, 中西雄飛, 大竹智尚, 稲葉雅幸, 井上博允: "複雑な身体構造のロボットの情報システムの研究"第21回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. (CD-ROM). 3H33 (2003)
• [Publications] 水内郁夫, 中西雄飛, 吉海智晃, 稲葉雅幸, 井上博允: "冗長筋骨格型ヒューマノイドの身体情報を獲得するソフトウェアシステム"第21回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. (CD-ROM). 1C2a (2003)
• [Publications] 水内郁夫, 和井田博則, 中西雄飛, 吉海智晃, 稲葉雅幸, 井上博允: "筋の追加・配置変更が容易な人間規範筋骨格型ロボットの腰脚部"第21回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. (CD-ROM). 1C29 (2003)
• [Publications] 吉海智晃, 西田武史, 大竹智尚, 水内郁夫, 稲葉雅幸, 井上博允: "冗長干渉駆動系の制御戦略模索のための筋配置可変型ハンドの開発"第24回バイオメカニズム学術講演会SOBIM2003講演予稿集. 29-32 (2003)
• [Publications] 水内郁夫, 和井田博則, 吉海智晃, 中西雄飛, 稲葉雅幸, 井上博允: "筋骨格脊椎ヒューマノイドとその筋駆動腰脚部の構成法に関する研究"第24回バイオメカニズム学術講演会SOBIM2003講演予稿集. 21-24 (2003)
• [Publications] 吉海智晃, 水内郁夫, 稲葉雅幸, 井上博允: "連続タスクにおける強化学習手法を用いたヒューマノイドKentaの型模倣行動獲得"第21回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. (CD-ROM). 2A28 (2003)
• [Publications] 吉田成徳, 水内郁夫, 吉海智晃, 佐藤大輔, 稲葉雅幸, 井上博允: "注意行動遷移ネットワークABC-Netに基づくヒューマノイド行動記述"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'03講演論文集. (CD-ROM). 2P2-1F-E3 (2003)
• [Publications] 吉田成徳, 水内郁夫, 岡田慧, 金広文男, 稲葉雅毛, 井上博允: "モーションキャプチャデータの分節・学習・評価機構をプログラム可能な模倣システム"日本機械学会ロボテイクス・メカトロニクス講演会'03講演論文集. (CD-ROM). 2A1-1F-F3 (2003)
• [Publications] 佐藤顕治, 中井博之, 水内郁夫, 稲葉雅幸, 井上博允: "多目的最適化GAを用いた全身跳躍動作の生成"第21回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. (CD-ROM). 3B1a (2003)
• [Publications] 吉海智晃, 水内郁夫, 稲葉雅幸, 井上博允: "聴覚反応行動のための音情報処理系の構築と腱太における実装"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'03講演論文集. (CD-ROM). 2A1-1F-E4 (2003)
• [Publications] M.Inaba, I.Mizuuchi, R.Tajima, D.Sato, K.Nagashima, H.Inoue: "Robotics Research : The Tenth International Symposium, R.A.Jarvis and A Zelinsky"Springer Verlag. 18/572 (2003)