2018 Fiscal Year Annual Research Report
Throwing optimization based on sensitivity analysis and motion instruction
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16K01654
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡田 昌史 東京工業大学, 工学院, 教授 (60323523)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 感度解析 / 人の行動誘導 / 運動最適化 / アトラクタ設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，感度解析に基づいて誤差の影響が小さくなる運動(軌道)を力学の観点から設計した．また，得られた運動を人に提示する手法について検討した．
H28年度は(1)感度解析手法の実験検証，(2)人への運動提示を目指した動きの人らしさの解析・設計，(3)モーションキャプチャデータから感度解析に基づいた人のフリースローの最適化を実施した．
H29年度は(4)感度解析に基づいて制御系の最適化，(5)人へ運動教示を行うために機構を平衡多様体へと安定化する制御系の設計手法を提案した．
一方，平成30年度は，人を所望の運動に誘導する手法に焦点を当て，(6)舵取りを機械が実施し推進力を人が発生させる半自動カートの設計と(7)人の作業の動力に着目し，力と速度の両方をアシストする機構と制御系の設計を実施した．(6)では，(5)の結果をもとに，カートの軌道を平衡多様体とする場を設計し，人が手でカートを押すだけで所望の軌道を実現する制御系の設計を行い，実験によって検証を行った．特に，カートは非ホロノミック系であることから，実現可能な軌道を求める手法を提案すると共に，場が交差する問題を解決するための平均化手法を提案した．これにより，想定外の状況では人がカートの推進を止めることで回避が可能であり，「人にサポートされる機械」との解釈も可能となっている．(7)では人力発電など，人が手回しで作業を行う状況を想定し，人が最も作業しやすいトルクと速度を計測し，2つのモータと差動ギアを組み合わせることでそのトルクと制御へ誘導する制御系を設計した．人の動力特性を計測によって求め，これに基づいて動力が最大化される曲線を求め，2つのモータによってそれぞれ速度とトルクをサポートすることで，人の発生動力を最大化する制御則を導いた．これにより，人は楽に長時間の作業が可能となっている．
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Research Products
(4 results)
