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2010 Fiscal Year Annual Research Report

全身受動性と注意誘導性を備えた等身大ヒューマノイドへの発展的身体行動構成法の研究

Research Project

Project/Area Number 21220004
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

稲葉 雅幸  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50184726)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡田 慧  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (70359652)
吉海 智晃  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 特任講師 (60436558)
中西 雄飛  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (50559458)
Keywordsヒューマノイド / 全身受動性 / 注意誘導性 / 発展的構成法 / ロボットシステム / 筋骨格剛性可変腱駆動 / 感覚行動統合 / ロボット体内自律反応系
Research Abstract

本年度は全知覚統合制御方式の段階的比較プラットフォームの基盤要素として開発した,非線形バネ腱駆動モジュール,柔軟肉質,高出力小型基板,広視野高視力モジュールを元に,腱/軸駆動方式の受動性比較検証プラットフォームと,注意誘導ソフトウェアの構築を行った.
(1)腱/軸駆動比較検証脚関節:関節駆動方式と機械受動機構を容易に交換可能な足首関節を構築し比較検証を行い,歩行時安定制御性及び着地時対衝撃柔軟性を両立可能な足首として,拮抗非線形バネ要素を組み込んだ腱駆動関節が有効であることを示した.
(2)柔軟上半身ロボットプラットフォーム:超小型非線形バネ搭載腱駆動モジュールを全身に搭載し,全関節の機械的剛性が調整可能な上半身ロボットを構築し,衝撃応答性及びアクチュエータ負荷を計測することで,従来のソフトウェア関節剛性制御との比較を行い,機械的柔軟関節の有効性を検証した.
(3)腱駆動柔軟外装統合による触覚推定:腱駆動関節を柔軟外装で覆い外界接触負荷を柔軟外装を介し腱ワイヤに伝達することで,腱張力から外界接触負荷推定が可能であることを示した.従来外界接触認識に必要だった触覚センサ及び配線が不要となり,全身受動性をロボットに付加する上で不可欠な触覚を容易に実現することが可能となった.
(4)全身感覚蓄積可視化システム:ロボットに常時蓄積されるセンサ情報を直感的に取得可能なインタフェースを備えたデータベースを構築することで,多様なロボット構成での行動データの比較検証解析が容易な比較検証用基盤ソフトウェアを実現した.
(5)広視野高視力頭部統合上半身ロボットによる対人注意誘導:広視野カメラによる顔,手先の位置認識や高視力による人の視線や詳細物体認識を時空間に渡る対象追跡として拡張することでタスク文脈に応じた対人注意知覚基盤ソフトウェアの構築を行い,実際に人の道具操作行動観測において検証を行った.

  • Research Products

    (44 results)

All 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (38 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Development of Bilateral Wearable Device Kento for Control Robots Using Muscle-Actuator Modules2010

    • Author(s)
      K.Hongo, Y.Nakanishi, M.Yoshida, LMizuuchi, M.Inaba
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 22 Pages: 306-314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of Performance for Musculoskeletal Robots by Mountable Actuator Units2010

    • Author(s)
      S.Ohta, K.Hongo, Y.Nakanishi, LMizuuchi, M.Inaba
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 22 Pages: 391-401

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 知能ロボットフロンティアとしての筋骨格ヒューマノイド2010

    • Author(s)
      稲葉雅幸
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: Vol28, No6 Pages: 666-671

  • [Journal Article] 高速・高トルク動作のための大出力2脚ロボットの開発2010

    • Author(s)
      浦田順一, 中西雄飛, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: Vol28, No7 Pages: 865-871

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 筋骨格ヒューマノイドの反射系を用いた環境接触によるバランス動作の実現2010

    • Author(s)
      溝口弘悟, 小林巧実, 白井拓磨, 長田将彦, 中西雄飛, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第11回SICEシステムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-12-23
  • [Presentation] 筋骨格ヒューマノイドの運動再評価のための目次自動生成に基づく身体運動情報記憶データベースの構築2010

    • Author(s)
      中西雄飛, 溝口弘悟, 黒飛朋子, 梯百合子, 伊藤佳人, 伊沢多聞, 白井拓磨, 長田将彦, 小林巧実, 伊東信之, 太田茂樹, 浦田順一, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第11回SICEシステムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-12-23
  • [Presentation] マニピュレーションロボットによる環境可変構造操作のための指示・認識システム2010

    • Author(s)
      陳騎, 斉藤学, 伊藤司, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第11回SICEシステムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-12-23
  • [Presentation] Realization of Flexible Motion by Musculoskeletal Humanoid"Kojiro"with Add-on Nonlinear Spring Units2010

    • Author(s)
      M.Osada, N.Ito, Y.Nakanishi, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids2010)
    • Place of Presentation
      Tennessee, USA
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] Muscle Geometric Topology Estimation based on Muscle Length-JointAngle Nonlinearity in Tendon-Driven Robot Systems2010

    • Author(s)
      Y.Nakanishi, K.Hongo, J.Urata, LMizuuchi, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids2010)
    • Place of Presentation
      Tennessee, USA
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] Development of Very Small High Output Motor Driver for Realizing Forceful Musculoskeletal Humanoids2010

    • Author(s)
      N.Ito, J.Urata, Y.Nakanishi, K.Okada, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids2010)
    • Place of Presentation
      Tennessee, USA
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] Development of Stiffness Changeable Multijoint Cervical Structure with Soft Sensor Flesh for Musculo-skeletal Humanoids2010

    • Author(s)
      T.Izawa, Y.Naksnishi, N.Ito, M.Osada, K.Hongo, S.Ohta, T.Yoshikai, K.Okada, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids2010)
    • Place of Presentation
      Tennessee, USA
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] Stiffness readout in musculo-skeletal humanoid robot by using rotary potentiometer2010

    • Author(s)
      M.Osada, N.Ito, Y.Nakanishi, M.Inaba
    • Organizer
      IEEE Sensors 2010 Conference
    • Place of Presentation
      Hawau, USA
    • Year and Date
      2010-11-03
  • [Presentation] Design of High Torque and High Speed leg Module for High Power Humanoid2010

    • Author(s)
      J.Urata, Y.Nakanishi, K.Okadaand M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE/RSJ International Conference On Intelligent Robots and Systems(IROS2010)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2010-10-19
  • [Presentation] AFull Body Motion Control Method for a Humanoid Robot based on On-Line Estimation of the Operational Force of an Object with an Unknown Weight2010

    • Author(s)
      S.Nozawa, R.Ueda, Y Kakiuchi, K.Okada, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE/RSJ International Conference On Intelligent Robots and Systems(IROS2010)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2010-10-19
  • [Presentation] Working with Movable Obstacles Using On-line Environment Perception Reconstruction Using Active Sensing and Color Range Sensor2010

    • Author(s)
      Y.Kakiuchi, R.Ueda, K.Kobayashi, K.Okada, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE/RSJ International Conference On Intelligent Robots and Systems(IROS2010)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2010-10-19
  • [Presentation] ヒューマノイドの低次視覚機能による人の道具操作行動観測を目的とした時空間対象追跡2010

    • Author(s)
      長濱虎太郎, 西野友博, 山崎公俊, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] ダイナミックな運動実現へ向けた全筋剛性可変機構搭載高出力・多自由度筋骨格ヒューマノイド腱臓2010

    • Author(s)
      中西雄飛, 伊沢多聞, 長田将彦, 伊東信之, 太田茂樹, 本郷一生, 浦田順一, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] 新型腱駆動ヒューマノイド腱臓と剛性調整機構を備えた腕部の開発2010

    • Author(s)
      伊東信之, 長田将彦, 中西雄飛, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] 筋骨格ヒューマノイドのための柔軟外装構造の開発2010

    • Author(s)
      伊沢多聞, 小林一也, 中西雄飛, 吉海智晃, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] 可達域マツプを用いた足配置決定法によるヒューマノイドの全身拾い上げ動作の実現2010

    • Author(s)
      石田正穂, 野沢峻一, 植田亮平, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] Robot Vision and RT-Middleware for Actively Altruistic Cargo Transport2010

    • Author(s)
      A.Isaac, K.Yamamoto, H.Yaguchi, T.Yoshikai, K.Okada, M.Inaba
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] ヒューマノイドにおける視覚と指先触覚を利用した未知対象物体把持のための行動選択2010

    • Author(s)
      伊藤司, 植田亮平, 垣内洋平, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] Recognition and Motion Primitives for Autonomous Clothes Unfolding for Humanoid Robot2010

    • Author(s)
      H.Kobori, Y.Kakiuchi, K.Okada, M.Inaba
    • Organizer
      Intelligent Autonomous Systems 11
    • Place of Presentation
      Ottawa, Canada
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] 全身超多自由度筋骨格ヒューマノイドの筋関節身体設計の展開と静的運動性能の比較評価2010

    • Author(s)
      中西雄飛, 白井琢磨, 伊沢多聞三小林巧実, 小林一也, 伊東信之, 本郷一生, 廣瀬俊典, 太田茂樹, 浦田順一, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 腱駆動関節における筋長-姿勢相対変位の非線形性に基づく筋配置推定法2010

    • Author(s)
      本郷一生, 中西雄飛, 浦田順一, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 三次元環境認識機能を搭載した腱駆動二脚ロボットによる三次元環境モデリングの実現2010

    • Author(s)
      廣瀬俊典, 畑尾直孝, 小島光晴, 浦田順一, 中西雄飛, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] レンジセンサ搭載型無限回転ヘツドによる人・ロボット・家具を対象とした生活空間内支援情報の獲得2010

    • Author(s)
      得津覚, 佐藤顕治, 廣瀬俊典, 矢口裕明, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 部屋全体を見渡せる首振り見守りロボットによる日常生活行動ライフログシステムの構築2010

    • Author(s)
      小島光晴, 西野友博, 白山翔太, 植木竜佑, 吉海智晃, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] レンジセンサ搭載型無限回転パンチルトヘツドの開発と三次元環境認識システムの構築2010

    • Author(s)
      廣瀬俊典, 畑尾直孝, 小島光晴, 浦田順一, 中西雄飛, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] ヒューマノイドにおける未知重量対象物への操作戦略決定法に基づく全身動作制御法2010

    • Author(s)
      野沢峻一, 植田亮平, 垣内洋平, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 輻榛機構を有するズームカメラステレオビジョンにおけるキャリブレーションとズーム立体視の実現2010

    • Author(s)
      白山翔太, 長濱虎太郎, 垣内洋平, 小島光晴, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 広視野高視力視覚を備えたヒューマノイドによる人との共同注意に基づく生活支援行動の実現2010

    • Author(s)
      植木竜佑, 長濱虎太郎, 小島光晴, 吉海智晃, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] ズームステレオを有する等身大ヒューマノイドにおける人と人の操作対象への注視誘導2010

    • Author(s)
      長濱虎太郎, 白山翔太, 植木竜佑, 小島光晴, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 屋外モビリティロボットを用いた人と手振りの検出によるタクシーサービスの実現2010

    • Author(s)
      斉藤学, 畑尾直孝, 花井亮, 山崎公俊, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 見守りロボットによる人間識別・移動観察と目印を利用した\\物品の所有者・収納場所情報の獲得2010

    • Author(s)
      西野友博, 小島光晴, 垣内洋平, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] カラー距離画像センサと能動的センシングを用いた可動障害物の認識と環境操作を伴う行動の実現2010

    • Author(s)
      垣内洋平, 植田亮平, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 筋骨格ヒューマノイドの張力制御を利用した姿勢教示による物体拘束の獲得2010

    • Author(s)
      白井拓磨, 小林巧実, 本郷一生, 中西雄飛, 水内郁夫, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 筋骨格ヒューマノイドの全身に搭載可能な回転機構を用いた非線形ばねユニットの開発2010

    • Author(s)
      長田将彦, 伊沢多聞, 伊東信之, 本郷一生, 中西雄飛, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 腱駆動機構に容易に追加可能なアドオン型非線形ばねユニットの開発2010

    • Author(s)
      長田将彦, 白井拓磨, 小林巧実, 本郷一生, 中西雄飛, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] 剛性可変機能を有する腱駆動ヒューマノイドのための冗長多自由度頚部構造の開発2010

    • Author(s)
      伊沢多聞, 小林一也, 伊東信之, 長田将彦, 本郷一生, 太田茂樹, 浦田順一, 中西雄飛, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] ヒューマノイドロボットによる可変形状の確率的探索に基づく壁据付照明スイツチの認識と操作2010

    • Author(s)
      中島友也, 得津覚, 小島光晴, 佐藤顕治, 矢口裕明, 岡田慧, 稲葉雅幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-14
  • [Presentation] Joint Proprioception Acquisition Strategy Based on Joints-Muscles Topological Maps for Musculoskeletal Humanoids2010

    • Author(s)
      Y.Nakanishi, K.Hongo, LMizuuchi, M.Inaba
    • Organizer
      The 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA2010)
    • Place of Presentation
      Alaska, USA
    • Year and Date
      2010-05-06
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 調整ユニット2010

    • Inventor(s)
      稲葉雅幸、長田将彦, 本郷一生、中西雄飛
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Number
      特許・特願2010-130399
    • Filing Date
      2010-06-07
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 調整ユニット2010

    • Inventor(s)
      稲葉雅幸、長田将彦, 本郷一生、中西雄飛
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Number
      特許・特願2010-134031
    • Filing Date
      2010-06-11

URL: 

Published: 2012-07-19  

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