| Project/Area Number |
22K21297
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1002:Human informatics, applied informatics and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 筋骨格 / ヒューマノイド / 開放型関節 / 靭帯拘束 / 柔軟素材 / 深層学習 |
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| Outline of Research at the Start |
人体模倣型筋骨格ヒューマノイドの開放型関節と靭帯による柔らかな拘束に関する身体設計手法, 筋長・筋張力・慣性・関節内圧・視覚等の冗長センサ実装とその相関関係を活用した状態推定・制御を, 柔軟物シミュレーションと実機における深層学習を駆使し解決する. また, 土木や介護, 日常生活等における多様なタスク実現により環境適応行動の評価を行うと同時に, 目標仕様からの設計・学習・動作生成までを一般化した柔軟身体構築法を明らかにする.
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| Outline of Final Research Achievements |
To construct a flexible and adaptive body similar to humans, we developed a musculoskeletal humanoid with human-like open joints and ligaments. We ensured low-friction joint performance through joint fluid encapsulation, developed flexible and shock-resistant ligament constraints, and realized muscle-tendon complex and planar muscles with human-like three-dimensional structures. Additionally, we implemented joint proprioceptors and model predictive control in these structures. Furthermore, we successfully verified the rationality of human-like muscle and ligament placement and optimized muscle placement design towards real robot implementation of human-like muscle configuration.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
人間の柔軟で適応的な身体構造の理解は, 現在のロボットに足りない柔軟性・適応性・冗長性を大きく変革する鍵となり得る. 本研究では人間に特徴的な, 衝撃に強く柔らかな構造を提供する開放型関節と靭帯拘束, 筋腱複合体に着目し, それらを実際のロボット上に実装する手法の開発に成功している. 今後人間社会に実際に導入されるロボットはより人間に近く親近感があり, 人間と同じような柔らかさと適応性を持つべきであり, 本研究はそんな社会の実現への一歩であると考えている.
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