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Throwing optimization based on sensitivity analysis and motion instruction

Research Project

Project/Area Number 16K01654
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Sports science
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Okada Masafumi  東京工業大学, 工学院, 教授 (60323523)

Research Collaborator HIJIKATA Wataru  
MASUYA Ken  
TANAKA Yoshihisa  
KOBAYASHI Ryo  
ONIWA Shota  
OKAMOTO Yutaka  
YAMANAKA Yuta  
NAKATSUKA Daiki  
YOU Yalen  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords感度解析 / 人間機械協調 / 行動誘導 / 人の行動誘導 / 運動最適化 / アトラクタ設計 / 投擲運動 / 平衡多様体 / 動きの人らしさ / ヒューマンダイナミクス / ロボット工学 / 制御工学
Outline of Final Research Achievements

In this research, based on the sensitivity analysis, we designed an appropriate motion that has small influence of errors. Appling the proposed method to throwing, optimal motions with high accuracy have been designed, and verified it by experiments using a throwing robot. Moreover, for the purpose of presenting and guiding the obtained motion to human, an autonomous-based control is divided into the role sharing between man and machine, and man-machine cooperation system has been designed so that the human can easily generate and continue the work.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は,機械によって人を適切な運動に誘導することを大きな目的としており,我々のQOL(Quality of Life)向上に貢献する高い社会的異議を持った内容である.特に,運動の「適切性」には命中率の向上,人が楽に運動を実施できる,人の仕事を最大限発揮するといったことについて,数学的・物理的な考察から求めており,高い学術性を有している.今後,この成果をリハビリテーションやスポーツへ応用し,我々の生活を豊かにする機械の設計・制御を実施する.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Robust throwing design based on dynamic sensitivity analysis2018

    • Author(s)
      Masafumi OKADA, Shota ONIWA and Wataru HIJIKATA
    • Journal Title

      Mechanical Engineering Journal

      Volume: 5 Pages: 17-00442

    • NAID

      130006351597

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 人間支援による車輪移動系の軌道収束制御2019

    • Author(s)
      尤亜倫,舛屋 賢,岡田昌史
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019(Robomec2019)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 人の動力特性に基づく力と速度のアシストシステムの設計2019

    • Author(s)
      中塚大輝,舛屋 賢,岡田昌史
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019(Robomec2019)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的感度解析に基づくロバストコントローラの設計2018

    • Author(s)
      山中悠太,土方 亘,岡田昌史
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018(Robomec2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ベクトル場を利用した仮想ポテンシャルの設計とロボットの平衡多様体への安定化2018

    • Author(s)
      岡本 裕,土方 亘,岡田昌史
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018(Robomec2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的感度解析に基づくロバスト投擲運動設計 - 平面3 リンクマニピュレータによる実験検証 -2017

    • Author(s)
      岡田昌史, 大庭翔太, 土方 亘
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] フリースローにおける人の運動の感度解析と設計2017

    • Author(s)
      岡田昌史, 田中尚義, 土方 亘
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 動きの人らしさ2017

    • Author(s)
      小林 亮, 岡田昌史, 土方 亘
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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