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筋増強可能な筋骨格型ヒューマノイドの感覚運動系の自律的発達システムの構成法

Research Project

Project/Area Number 17680015
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

水内 郁夫  The University of Tokyo, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (60359651)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥29,770,000 (Direct Cost: ¥22,900,000、Indirect Cost: ¥6,870,000)
Fiscal Year 2007: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2005: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000)
Keywords筋骨格システム / ヒューマノイド / 感覚運動システム / 自律的発達機構 / 学習・適応 / ラピッドプロトタイピング / バイオミメティクス / ロボットシステム / 筋骨格 / 筋増強可能 / 自立的発達機構 / シミュレーション / 超多自由度
Research Abstract

本年度は最終年度に当たり,感覚運動系の自律的発達システムの研究を行い,感覚系・運動系の性能を飛躍的に向上した感覚運動系の発達研究プラットフォームとして筋骨格型ヒューマノイド「小次郎」の開発を完了し,感覚情報に基づく足踏み動作,立ち上がり動作,視覚追跡動作,分布多次元触覚情報に基づく寝返りなどの感覚運動を実現した.
1.センサ・アクチュエータ性能を飛躍的に向上した筋骨格型ヒューマノイド小次郎
温度制御によるアクチュエータ出力制御法や高再現性高信頼性のセンサ構成法などの研究により,これまでに研究代表者らが開発してきた腱駆動ロボットの性能を飛躍的に向上した,感覚運動系の発達研究のプラットフォームとして利用できる筋骨格ヒューマノイド「小次郎」を開発した.
2.感覚運動系の発達法研究
多種多数のセンサ情報をリアルタイムに運動情報に反映する感覚に密に結合した運動実現法を示した.実世界繰り返し実験に耐えるプラットフォーム小次郎の完成により,足首部六軸力センサ・各筋張力・電流センサ・関節角度推定センサなどの情報に基づく反射的足踏み行動を実現した.
3.外界内界センサの統合に基づく感覚運動系の学習適応
連続的学習が可能なR学習により,外界センサとしての視覚情報と各種内界センサに基づく運動指令の自律的発達法が可能な手法を示した.また,ニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムによる,感覚運動系の学習適応の枠組みを示し,分布多次元触覚を内蔵したウレタンの柔軟外装を持つヒューマノイドの寝返り行動の実現法を示した.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (18 results) (of which Peer Reviewed: 2 results)

  • [Journal Article] An Advanced Musculoskeletal Humanoid Kojiro2007

    • Author(s)
      I. Mizuuchi, Y. Nakanishi, Y. Sodeyama, Y. Namiki, T. Nishino, N. Muramatsu, J. Urata, K. Hongo, T. Yoshikai, M. Inaba
    • Journal Title

      Proceedings of the 2007 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (電子ファイル)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Autonomous Reactive System for Humanoids Equipped with Very Many Actuators and Sensors2007

    • Author(s)
      I. Mizuuchi, T. Nishino, Y. Sodeyama, Y. Nakanishi, Y. Namiki, T. Yoshikai, M. Inaba
    • Journal Title

      Proceedings of the 2007 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (電子ファイル)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヒューマノイド大出力化のための温度制御に基づくモータ駆動システム2007

    • Author(s)
      浦田順一, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Journal Title

      第25回日本ロボット学会学術講演会講演論文集

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 筋骨格多自由度ヒューマノイド小次郎の脚部による足首6軸力センサを用いた反射的足踏み行動の実現2007

    • Author(s)
      本郷一生, 中西雄飛, 並木勇太, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Journal Title

      第25回日本ロボット学会学術講演会講演論文集

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 筋骨格ヒューマノイド小太郎の脊椎を利用した視覚に基づくクランク回し行動の獲得2007

    • Author(s)
      村松直矢, 吉海智晃, 西野環, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Journal Title

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07講演論文集

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 柔軟外装をもつヒューマノイドによる寝返り動作のシミュレーションと行動実現2007

    • Author(s)
      鷺坂隆志, 林摩梨花, 吉海智晃, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Journal Title

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07講演論文集

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  • [Journal Article] Development of Musculoskeletal Humanoid Kotaro2006

    • Author(s)
      I.Mizuuchi, T.Yoshikai, et al.(計12名)
    • Journal Title

      Proceedings of The 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 82-87

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  • [Journal Article] Humanoid's Imitation Behavior with Reflexes by Parallel Evaluating Monitors2006

    • Author(s)
      T.Yoshikai, I.Mizuuchi, M.Inaba
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      Proceedings of The 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 4440-4442

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Realization of Standing of the Musculoskeletal Humanoid Kotaro by Reinforcing Muscles2006

    • Author(s)
      I.Mizuuchi, Y.Nakanishi, Y.Namiki, et al.(計8名)
    • Journal Title

      6th IEEE RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2006)

      Pages: 176-181

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Three-Dimensional Angle Sensor for a Spherical Joint Using a Micro Camera2006

    • Author(s)
      J.Urata, Y.Nakanishi, A.Miyadera, I.Mizuuchi, et al.(計6名)
    • Journal Title

      Proceedings of The 2006 IEEE Interrational Conference on Robotics and Automation

      Pages: 4428-4430

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Musculoskeletal Flexible-Spine Humanoid Kotaro Aiming at the Future in 15 years' time2006

    • Author(s)
      Ikuo Mizuuchi
    • Journal Title

      Mobile Robots - Towards New Applications (Advanced Robotics Systems International and pro literatur Verlag)

      Pages: 45-56

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  • [Journal Article] 多自由度多センサロボットの自律反応系構成法に関する研究2006

    • Author(s)
      水内郁夫, 吉海智晃, 西野環, 他(計7名)
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニス講演会'06

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Body Information Acquisition System of Redundant Musculo-Skeletal Humanoid2006

    • Author(s)
      I.Mizuuchi, Y.Nakanishi, T.Yoshikai, M.Inaba, H.Inoue
    • Journal Title

      Springer Tracts in Advanced Robotics 21

      Pages: 249-258

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pedaling Motion of a Cycle by Musculo-skeketa Humanoid with Adapting Ability Based on an Evaluation of the Muscle Loads2006

    • Author(s)
      T.Yoshiaki, Y.Nakanishi, I.Mizuuchi, M.Inaba
    • Journal Title

      Proceedings of the 9th International Conference on Intelligent Autonomous Systems

      Pages: 767-775

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 人間の筋骨格構造を規範としたヒューマノイドロボット2005

    • Author(s)
      水内郁夫
    • Journal Title

      設計工学 40・9

      Pages: 459-467

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Reinforceable-Muscle Flexible-Spine Humanoid "Kenji"2005

    • Author(s)
      I.Mizuuchi, T.Yoshikai, Y.Nakanishi, M.Inaba
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      Pages: 692-697

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of Muscle-Driven Flexible-Spine Humanoids2005

    • Author(s)
      I.Mizuuchi, T.Yoshikai, Y.Nakanishi, et al.(計10名)
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots

      Pages: 339-344

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Musculoskeletal Flexible-Spine Humanoid 'Kotaro' Aiming at Year 20202005

    • Author(s)
      I.Mizuuchi, T.Yoshikai, Y.Sodeyama, et al.(計12名)
    • Journal Title

      Proceedings of 36th International Symposium on Robotics

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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