Autonomous Acquisition of Behavior Transition Map Tought by Anthropomorphic Robot Body

• Project/Area Number: 26540135
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Intelligent robotics
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sugihara Tomomichi 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70422409)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 知能ロボット / 二足歩行 / 行動遷移 / 運動制御 / 人型ロボット / 知能ロボティクス

Outline of Final Research Achievements

A method to build a behavior transition map of a humanoid robot has been presented. It is based on the relationship between unit behaviors that are defined as dynamical systems comprising the body, the environment and the controller rather than on a collection of symbolic rules designed a priori. A process to automatically generate a sequence of actions from a given objective of the robot behavior based on the current robot state and the dynamical constraint has also been developed.

Research Products

• [Journal Article] Dead reckoning for biped robots that suffers less from foot contact condition based on anchoring pivot estimation (2015)
  • Author(s): Ken Masuya and Tomomichi Sugihara
  • Journal Title: Advanced Robotics Volume: 7 Issue: 12 Pages: 1-15
  • DOI: 10.1080/01691864.2015.1011694
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 力学変容に基づく二脚ロボットの平面全方位歩行制御 (2017)
  • Author(s): 熱田洋史, 野崎晴基, 杉原知道
  • Organizer: 第22回ロボティクスシンポジア
  • Place of Presentation: 磯部温泉
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] 離散・連続制御の併用による二脚ロボットの半自律的凹凸地面上誘導 (2017)
  • Author(s): 山本孝信, 杉原知道
  • Organizer: 第22回ロボティクスシンポジア
  • Place of Presentation: 磯部温泉
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] 力学変容系における制御器の隣接関係に基づく二脚ロボットの自動動作遷移 (2016)
  • Author(s): 熱田洋史, 杉原知道
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] 即応的離散・連続制御の併用による二脚ロボットのロバスト誘導システム (2016)
  • Author(s): 山本孝信, 杉原知道
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] 人の運動計測からの運動制御器同定 (2016)
  • Author(s): 杉原知道, 兼田大史, 村井伸行
  • Organizer: 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム2016
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
  • Year and Date: 2016-11-03
• [Presentation] Responsive Biped Control Based on COM-ZMP that is Available Even at the Limit of Kinematics (2016)
  • Author(s): Robson Kenji Sato, Tomomichi Sugihara
  • Organizer: 第34回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] NURBSによる人型ロボットのインタラクティブ動作設計 II: 環境との3次元的接触を伴う動作の高速設計 (2016)
  • Author(s): 田中健也, 杉原知道
  • Organizer: 第34回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] NURBSによる人型ロボットのインタラクティブ動作設計 I: NURBSの構造を用いたZMP制約を満たす高速軌道修正 (2016)
  • Author(s): 田中健也, 杉原知道
  • Organizer: 第34回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] 停留点を生じないポテンシャル場の動的計算による移動ロボットの効率的未知環境内探索と誘導 (2016)
  • Author(s): 山本南, 杉原知道
  • Organizer: 第34回日本ロボット学会学術講演会, 1C1-05, 山形大学小白川キャンパス
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] 着地時の立位安定性を保証する二脚ロボットの運足誘導型制御 (2016)
  • Author(s): 杉原知道
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-06-10
• [Presentation] 地形に合わせた二脚ロボットのための重心誘導型制御と運足誘導型制御の遷移 (2016)
  • Author(s): 野崎晴基, 杉原知道
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-06-10
• [Presentation] 移動座標系に基づいた二脚ロボットの前後・左右・旋回歩行制御 (2015)
  • Author(s): 熱田洋史, 野崎晴基, 杉原知道
  • Organizer: 第33回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京電機大学千住キャンパス
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] Dynamics Morphing between Standing and Repetitive Hopping of Biped Robots (2015)
  • Author(s): Hiroshi Atsuta and Tomomichi Sugihara
  • Organizer: 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • Place of Presentation: Seattle
  • Year and Date: 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dynamics Morphing to Combine Stand-still and Maneuvering Control on a Humanoid Robot (2015)
  • Author(s): Tomomichi Sugihara
  • Organizer: Workshop on Dynamic Locomotion and Balancing of Humanoids: State of the Art and Challenges, a full-day workshop at 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • Place of Presentation: Seattle
  • Year and Date: 2015-05-26
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 反トルク平衡に基づく人型ロボットの三次元的重心運動推定 (2015)
  • Author(s): 舛屋賢, 杉原知道
  • Organizer: 第20回ロボティクスシンポジア
  • Place of Presentation: 軽井沢
  • Year and Date: 2015-03-15
• [Presentation] Dead Reckoning of a Biped Robot on Various Terrain by Kalman Filter Adaptive to Ground Reaction Force (2014)
  • Author(s): Ken Masuya and Tomomichi Sugihara
  • Organizer: 2014 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
  • Place of Presentation: Madrid
  • Year and Date: 2014-11-20
• [Presentation] Dynamically Consistent Motion Design of a Humanoid Robot Even at the Limit of Kinematics (2014)
  • Author(s): Ken'ya Tanaka and Tomomichi Sugihara
  • Organizer: 2014 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
  • Place of Presentation: Madrid
  • Year and Date: 2014-11-20
• [Presentation] Sideward Locomotion Control of Biped Robots Based on Dynamics Morphing (2014)
  • Author(s): Hiroshi Atsuta and Tomomichi Sugihara
  • Organizer: 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • Place of Presentation: Chicago
  • Year and Date: 2014-09-15
• [Presentation] 運動学的情報と反力情報・ZMPを統合した人型ロボットの重心運動推定 (2014)
  • Author(s): 舛屋賢, 杉原知道
  • Organizer: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Presentation] 局所運動情報のみ用いる二脚ロボットの曲線追従歩行制御 (2014)
  • Author(s): 野崎晴基, 杉原知道
  • Organizer: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] NURBS を用いた人型ロボットの力学的制約を満たすキーフレーム補間動作設計 (2014)
  • Author(s): 田中健也, 杉原知道
  • Organizer: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] 外力と指令値の急変更に対応する二脚ロボットの左右歩行制御 (2014)
  • Author(s): 熱田洋史, 杉原知道
  • Organizer: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] 二脚ロボットの静立状態と連続跳躍を遷移する力学変容 (2014)
  • Author(s): 熱田洋史, 杉原知道
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-28
• [Presentation] 人型ロボットの手足支持を用いたダイナミックな3次元的移動 (2014)
  • Author(s): 石黒康裕, 杉原知道
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-28
• [Presentation] 滑らかな曲線経路に沿った二脚ロボットの任意速度歩行制御 (2014)
  • Author(s): 野崎晴基, 杉原知道
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-28
• [Presentation] 反力情報への観測誤差モデル適応による二脚ロボットの位置推定カルマンフィルタ (2014)
  • Author(s): 舛屋賢, 杉原知道
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-28