2017 Fiscal Year Annual Research Report
新陳代謝を伴う超長時間訓練を通じて多様な運動を学習するソフトロボットの構成法
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17H06575
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 一敏 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任研究員 (10805774)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | ソフトロボット / 空気圧アクチュエータ / 制御 / 運動学習 / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、運動学習を行う空気圧ロボットのセンサ・アクチュエータモジュールを開発した。このモジュールに搭載するセンサやアクチュエータなどの構成部品を個別に開発し、ロボットに搭載して評価するとともに、これらを統合する設計解を導出し、製作、改良した。
張力センサを備えた空気圧人工筋を開発し、この人工筋を搭載した、外骨格型運動教示システムの開発に成功した。
この教示システムを用いて、モデル化することなしに、空気圧人工筋を備えたロボットに運動を直感的に教示することに成功した。加えて、軽量小型で高出力の空気圧アクチュエータを開発し、このアクチュエータを備えたロボットアームとヒト型ロボットの開発に成功した。このロボットアームとヒト型ロボットによって、スポーツ選手が行う、巧みなダイナミック運動を実現した。具体的には、このロボットアームによる、バドミントンのシャトルをラケットで巧みに打撃する動作を実現した。また、ヒト型ロボットによって、バレーボール選手が行う一種のレシーブ動作のように、跳躍してボールを打撃する動作を実現した。さらに、このセンサ・アクチュエータモジュールに搭載するための、軽量小型コンプレッサ、および軽量小型電磁弁を開発し、改良した。ここでも、跳躍などのダイナミックな運動を行う自律型空気圧ロボットのサイズと重量を仮定し、所望の跳躍高さを実現するための出力時系列を計算し、この出力時系列に必要な流量を計算した。仮定したサイズと重量と必要な流量を満たすコンプレッサと電磁弁の設計解を導出し、製作した。
また、このセンサ・アクチュエータモジュールを搭載した脚式ロボットが達成すべき跳躍高さから、このモジュールに要求されるセンサ構成および出力特性などの仕様を計算した。この仕様を踏まえて、センサ・アクチュエータモジュールを設計、試作、評価し、改良を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
センサ・アクチュエータモジュールの開発を進められており、おおむね当初の計画通りの進展が見られると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通り、本年度の成果を踏まえて、ロボットの運動学習に取り組む。
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