2018 Fiscal Year Annual Research Report
物理的拘束を利用する柔軟筋骨格ロボットアームの運動学習
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18H01410
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
池本 周平 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00588353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細田 耕 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10252610)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生物規範ロボット / 筋骨格 / 空気圧人工筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，空気圧人工筋で駆動される柔軟な筋骨格ロボットアームを用い，学習初期において物理的な拘束下で試行錯誤を行った方が，最終的に拘束が無い状態で同様の運動を実現することが容易になるという実例を示すことを目標としている．
当該年度では，物理的な拘束の一例として，クランクを把持して回転させる運動を達成できた．しかし，継続的に実験を繰り返すためには，ロボットの改善が必要であることが明らかになった．そこで，筋骨格ロボットのリンク構造，空気圧人工筋の配置を部分的に変更し，長期間にわたって安定して動作できるように改善した．また，筋骨格ロボットアームの制御・データをROS対応としたため，以降の計画を効率的に進めることができるようになった．さらに，筋骨格ロボットアームの可用性を高めるため，小型のコンプレッサについても開発・検討を行い，基本的な設計に関して指針を定めることができた．
加えて，計画の遂行と並行し，実際に，約２週間，継続的に動作させてデータを収集することで順・逆運動学モデルを構築し，同じ位置へ異なる筋活動でリーチングさせることに成功した．この結果については，現在，論文投稿中である．また，その他，筋骨格ロボットアームの制御に関する研究を行い，予備的な結果を得ることができた．次年度以降も，こられの手法に関する研究を進め，それによって，現在よりもシステマティックに筋骨格ロボットアームの運動を生成できるよう，環境を整備することを目指す．
次年度では，筋骨格ロボットアームを物理的な拘束下で運動させ，各筋の圧力・張力に現れる情報を解析することが目標となる．当該年度で得られた以上の成果は，その目標達成に大きく寄与するものと考えられる．
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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
物理的な拘束下で運動する複数の例を提示することを目指していたが，「クランク回し」の一例のみの提示となった．しかし，当該年度において，筋骨格ロボットアームの改良に取り組み，より円滑に試行錯誤を行えるようになった．加えて，約２週間継続して動作させて収集したデータから順・逆運動学モデルを構築できたことで，よりシステマティックに動作を生成する方法に見通しがついた．以上の理由から，計画はおおむね順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
計画はおおむね順調に進展していることから，当初計画の通り，次年度以降の研究を遂行することを予定している．それと並行して，当該年度に達成した順・逆動力学モデリングに関する研究を進め，計画遂行を効率的に進める環境の構築にも取り組む．
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