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ユーザーの生体計測情報を用いたロボットの拡張感覚に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16680011
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

柴田 智広  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (40359873)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2005: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2004: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords筋電 / モーションキャプチャ / 知能ロボット / 眼球運動 / 非侵襲生体情報計測 / 環境知能 / ブレインマシンインタフェース / プレインマシンインタフェース
Research Abstract

本研究では,ユーザーの体表上から得られる表面筋電の情報を、従来から研究されてきた直接的なロボットへの運動指令として用いるだけでなく、ロボット自身の拡張された感覚情報として利用する、という新奇なコンセプトを提案し,またその有効性を具体的な応用実験によって示すことを目的としている.本手法は原理的に,ロボットに限らず,既存の全ての機械に対して適用可能であるため,当研究で得られた成果は高い波及効果が期待できる.本年度の進捗は次の2点である.(1)モーションキャプチャ装置をMotion Analysis社のMAC3D SYSTEMに変更したことで,計測性能やユーザープログラム隣発の容易さが大幅に向上し,キャプチャ周波数は200Hzへと増し,ロボットの速度指令も220Hzで行うことができるようになった.また,テレメータを導入して筋電位計測の拘束性を大きく低減できた.(2)有用な応用事例として,力覚センサの無いロボットとの亜量物体の協調把持を実現した.具体的には,ユーザーとマニピュレータとで,物体を托持し,ユーザーの意図に従ってその鉛直位置を動的に変更するシステムを実現した.ユーザーとロボットはそれぞれ3リンクでモデル化された.ロボットは,ユーザーが物体重量の1/2を支えることを目標として制御された.ユーザーが手先で感じる物体重量の推定は,予めトレーニングしておいた推定器にて行った.推定器への入力は,ユーザーの各関節の角度,角速度,角加速度および筋電位信号であった.以上の研究成果は,国内研究会・技術報告で発表予定,国際会議へは投稿済み,学術論文誌への投稿準備中である.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2007 2005

All Journal Article (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] ユーザーの生体信号計測に基ついたロボットとの動的・協調的インタラクション2007

    • Author(s)
      為井智也, 石井信, 柴田智広
    • Journal Title

      電子情報通信学会ニューロコンピューテイング研究会技術報告 107・50(印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Extended force/tactile senses of machines by measurement of user's biological signals2005

    • Author(s)
      Nomura, T., Shibata, T., Tamei, T., Ishii, S.
    • Journal Title

      36th International symposium on Robotics (CD-ROM only)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] Reinforcement learning of Stable Trajectory for Quasi-Passive Dynamic Walking of an Unstable biped robot(Humanoid Robots, Human Like Marhines.)(In Matthias Hackel (Eds)).2007

    • Author(s)
      Tomohiro SHIBATA, Kentarou HITOMI, Yutaka NAKAMURA, Shin ISHII
    • Publisher
      I-Tech, Vienna, Austria(In press)
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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