2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト－ロボット相互作用の局在性に注目したセンサトポロジに基づく特徴抽出
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24700203
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| Research Institution | Advanced Telecommunications Research Institute International |
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Principal Investigator |
野田 智之 株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 専任研究員 (30588661)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 外骨格型ロボット / 生体信号 / ヒトロボットインタラクション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脳のホムンクルスに代表されるセンサマップなどの中間表現が、ヒト-ロボット間の相互作用を考慮したインタラクションにおける脳・筋電位など生体信号の情報処理や予測において役に立つという仮説を、外骨格型ロボットなどのアシスト問題において検証するものである。本研究で実施した具体的な応用としては、筋電位信号の相互相関に基づきセンサマップを予め構築しておくことで、筋の協調を学習することができる。生体信号の欠落や信号の発振など、異常状態が発生した場合にも確実に情報処理が行うことが可能である。より具体的には、筋電位の断線などが発生してもセンサの異常を検出し、そのセンサを含まない予測モデルを利用することで、頑健なトルク推定が可能になることを示した。従来研究で提案されていたシステムでは、単ｃｈの時間方向の観測で異常判別をしていたが、本研究では空間的な複数ｃｈの相関構造に注目することで、より短時間かつ精度よく予測が可能である。特に近年のビックデータを背景としたセンサ情報の多チャンネル化が進む中、脳・生体信号においてもセンサ数の増大が予測され、生体信号の異常は避けられない問題である。特に、ヒトロボット間のインタラクションによって物理的に損傷する可能性が高い外骨格型ロボットなどの制御に応用可能な重要な成果である。
該当年度は、上記の研究内容を含む 1) 相互作用が含む場合の脳情報識別、2)センサマップに基づくロバストな筋電位情報処理、3)筋電位に基づく免荷装置の制御と開発などの研究が順当に国際誌に採択され、さらに実験系のシステム開発論文が国際会議に複数採択されるなど、当初想定した以上の成果を得た。
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