ヒューマノイドの複雑動作生成のための効率的な数値解法の研究
| Project/Area Number |
13F03796
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
知能ロボティクス
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 英一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 副研究部門長 (30358329)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ESCANDE ADRIEN 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 外国人特別研究員
ESCANDE Adrien 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 外国人特別研究員
ESCANDE Adrian Claud Michel 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | ヒューマノイドロボット / 数値最適化 / 多点接触動作計画 / 全身動作制御 / 最適化 / ヒューマノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒューマノイドの多点接触動作計画・制御手法に関する知識を活かして、積極的に研究を展開し、動作生成の数値解法に関し、以下に示すように新たな理論的知見を見出した。
(a) 制約下での優先度付きの非線形最適化問題の解法： 等式の制約下において、非線形問題を線形化し、階層化二次計画法（Hierarchical Quadratic Programming, HQP）を繰り返し適用することで最適化を行えることを示した。SQP手法については、それまでは最適解への収束が問題となっていたが、階層化最適化問題を辞書的並べ替え問題と捉え、最適化を小さいステップで実行することで、高優先度の指標を満たす最適解を導出できることを示した。
(b) ヒューマノイドの姿勢を生成する効率的なソルバーの構築：多様体上での制約下でSQPを実行する手法を構築し、これまで開発されているQP解法が使用できる形に実装した。
(c) 全身動作軌道の最適化に適した計算定式化手法の導出:物理方程式に相当する制約が必ず満たされるように、関節角のパラメータ表現に応じて力をパラメータ化する手法を構築した。この手法の特徴は、ロボットの接触点の系列が与えられた際、このパラメータ化は前計算の段階で一回だけ行えばその後の計算にすべて使用でき、実時間での軌道最適化に使用できる。
(d) ヒューマノイドの動力学パラメータの同定： 従来行われていた動力学パラメータ同定手法に、(a)-(c)までの成果を活用して、複数の優先度を持つ制約によるHQP問題として定式化し、物理的制約を組み込めるようにした
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Multi-contact vertical ladder climbing with an HRP-2 humanoid2016
Author(s)
Joris Vaillant, Abderrahmane Kheddar, Herve Audren, Francois Keith, Stanislas Brossette, Adrien Escande, Karim Bouyarman, Kenji Kaneko, Mitsuharu Morisawa, Pierre Gergondet, Eiichi Yoshida, Suuji Kajita, Fumio Kanehiro
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Journal Title
Autonomous Robots
Volume: 40-3
Issue: 3
Pages: 561-580
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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