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Toward a humanoid robot which jumps and hits a ball sequentially

Research Project

Project/Area Number 19K14936
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionOMRON SINIC X Corporation

Principal Investigator

Tanaka Kazutoshi  オムロンサイニックエックス株式会社, リサーチアドミニストレイティブディビジョン, シニアリサーチャー (10805774)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsソフトロボット / 運動学習 / 機械設計 / 機構設計 / ロボット / スポーツ / ヒューマノイド / 空気圧
Outline of Research at the Start

目的を達するためには、速度と加速度の大きい運動を行うヒト型ロボットの設計法を明らかにする必要がある。加えて、ヒト型ロボットによる過渡的で高速な全身運動の生成方法を明らかにする必要がある。
課題を解決するため、機構、電気、空気の各系を一体化し、樹脂を利用することによって、軽量で俊敏なヒト型ロボットを開発する。加えて、シミュレーションを併用して効率的に学習し、並列化によって高速に計算することで、過渡的で高速な全身運動を生成する。

Outline of Final Research Achievements

Toward the realization of a humanoid robot that jumps and hits an object sequentially, I researched the design of a soft and agile humanoid body mechanism system, perception utilizing soft body motion, and learning to control a soft robot.
I developed a new soft and agile body mechanism, a methods to utilize the complex motions produced by a soft body for computation, and an efficient method for automatically modeling soft body motions that are difficult to model manually.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

連続して跳躍して打撃するヒト型ロボットの実現を目指し、柔軟で俊敏なヒト型身体の機構系の設計、柔軟な身体の運動を活かした知覚、柔軟なロボットの制御の学習について研究を進めた。
柔らかい複雑な動きができるロボットのアーキテクチャが本研究によって進展した。これにより、柔らかさを活かして作業するロボットや移動するロボットの実用に貢献した。柔らかいロボットは安全で安心であり、柔らかいロボットが賢くなることで、今ある人間の手作業を代替できるようになる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Self‐Organization of Remote Reservoirs: Transferring Computation to Spatially Distant Locations2021

    • Author(s)
      Tanaka Kazutoshi、Tokudome Yuji、Minami Yuna、Honda Satoko、Nakajima Toshiki、Takei Kuniharu、Nakajima Kohei
    • Journal Title

      Advanced Intelligent Systems

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: 2100166-2100166

    • DOI

      10.1002/aisy.202100166

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Immediate generation of jump-and-hit motions by a pneumatic humanoid robot using a lookup table of learned dynamics2021

    • Author(s)
      Kazutoshi Tanaka; Satoshi Nishikawa; Ryuma Niiyama; Yasuo Kuniyoshi
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters

      Volume: 1 Pages: 1-1

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Flapping‐Wing Dynamics as a Natural Detector of Wind Direction2020

    • Author(s)
      Tanaka Kazutoshi、Yang Shih-Hsin、Tokudome Yuji、Minami Yuna、Lu Yuyao、Arie Takayuki、Akita Seiji、Takei Kuniharu、Nakajima Kohei
    • Journal Title

      Advanced Intelligent Systems

      Volume: 3 Issue: 2 Pages: 2000174-2000174

    • DOI

      10.1002/aisy.202000174

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] TRANS-AM: Transfer Learning by Aggregating Dynamics Models for Soft Robotic Assembly2021

    • Author(s)
      Kazutoshi Tanaka; Ryo Yonetani; Masashi Hamaya; Robert Lee; Felix von Drigalski; Yoshihisa Ijiri;
    • Organizer
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] TRANS-AM

    • URL

      https://kazutoshi-tanaka.github.io/pages/transam.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 学習装置、学習方法、学習プログラム、制御装置、制御方法、及び制御プログラム2020

    • Inventor(s)
      田中一敏、濱屋 政志、米谷 竜
    • Industrial Property Rights Holder
      田中一敏、濱屋 政志、米谷 竜
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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