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研究用ヒューマノイドプラットフォームの開発とリアクティブ全身行動の実現

研究課題

研究課題/領域番号 13355011
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

井上 博允  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50111464)

研究分担者 西脇 光一  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員(常勤形態) (50359650)
國吉 康夫  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (10333444)
稲葉 雅幸  東京大学, 大学院・情報学環, 教授 (50184726)
五十棲 隆勝  川田工業, 航空・機械事業部, 室長(研究職)
TAKAKATSU Isozumi  Kawada Industries, Inc., Aircraft and Mechanical Systems Division, Manager (Researcher)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
49,270千円 (直接経費: 37,900千円、間接経費: 11,370千円)
2003年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2002年度: 21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
2001年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
キーワードヒューマノイド / 力センサー / 視覚センサー / 動力学シミュレーション / 二足歩行 / 全身行動 / 実時間OS / ステレオ視覚 / 力覚センサー / 操縦システム / ロボットハンド / 自律ロボット / 動力学 / 実時間視覚
研究概要

主な成果は、ヒューマノイドハードウエアプラットフォームの開発、実時間OS上のヒューマノイド全身行動のための制御ソフトウエアシステムの開発、全身行動実現に分けられる。
1.ハードウエアプラットホームの開発。床反力計測のための耐衝撃性が高く薄型の6分力計、全身行動のためのつま先部、環境の実時間3次元形状認識のためのステレオカメラを搭載したヘッドシステム、全身運動・物体運搬に適した耐荷重が高く様々な物体を把持できる手部の開発を行い、既存のロボットをベースに、全身行動研究に適した研究用プラットフォームを構築した。
2.制御ソフトウエアシステムの構築。実時間OS上に、サイクルタイムの異なる実時間ループを並行制御できる枠組みを考案実装し、ロボットモデルを用いた逆動力学計算機能、オンラインで進行方向・上体姿勢を指定可能な動力学的安定歩行制御、リンク間の干渉のシミュレーションによる事前検出機能、全身運動時のモデルベーストバランス機能、環境の3次元形状実時間認識機能等を開発、実装した。
3.全身行動実現。上記ハードウエアとソフトウエアを用いて、様々な障害物の存在する実環境中を目的地まで自律移動する行動の実現手法開発、特に狭隘地を通り抜けるための全身行動生成法の開発を行い、視覚を用いた自律行動実験を行った。また、ヒューマノイドの形状的特長を積極的に利用する全身行動として、梯子昇段行動、段ボール箱の抱え上げ運搬行動等の実現研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Kagami, Kitagawa, Nishiwaki, Inaba, Inoue: "A Fast Dynamically Equilibrated Walking Trajectory Generation Method of Humanoid Robot"Autonomous Robots. Vol.12 No.1. 71-82 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuffner, Nishiwaki, Kagami, Inaba, Inoue: "Dynamically-stable Motion Planning for Humanoid Robots."Autonomous Robots. Vol.12 No.1. 105-108 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishiwaki, Kagami, Kuffner, Okada, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Online Humanoid Walking Control and 3D Vision-based locomotions."Experimental Robotics VIII. Vol.5. 85-94 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagami, Nishiwaki, Kuffner, Okada, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Low-level Autonomy of the Humanoid Robots H6 & H7"Robotics Research. Vol.10. 83-98 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上, 加賀美: "ロボットの知能とシステム統合:ヒューマノイドを例にとって"日本ロボット学会誌. Vol.20 No.5. 464-469 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagami, Kitagawa, Nishiwaki, Inaba, Inoue: "A Fast Dynamically Equilibrated Walking Trajectory Generation Method of Humanoid Robot"Autonomous Robots. No.12, Vol.1. 71-82 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuffner, Nishiwaki, Kagami, Inaba, Inoue: "Dynamically-stable Motion Planning for Huamnoid Robots"Autonomous Robots. No.12,Vol.1. 105-108 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishiwaki, Kagami, Kuffner, Okada, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Online Humanoid Walking Control and 3D Vision-based Locomotions"Experimental Robotics. VIII, Vol5. 85-94 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagami, Nishiwaki, Kuffner, Okada, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Low-level Autonomy of the Humanoid Robots H6 & H7"Robotics Research. Vol.10. 93-98 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, Kagami: "Intelligent Robotics and System Integration Humanoid Robot as an Example."Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.20 No.5. 464-469 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上博允: "人間型ロボットが拓く未来社会と新産業の創成"日本ロボット学会誌. Vol.22 No.1. 2-5 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Kuffner, Nishiwaki, Okada, Inaba, Inoue: "Humanoid Arm Motion Planning based on RRT Search of 3D Depth Map."Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.15 No.2. 200-207 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiwaki, Kagami, Kuffner, Inaba, Inoue: "Online Humanoid Walking Control System and a Moving Goal Tracking Experiment."Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 911-916 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kuffner, Kagami, Nishiwaki, Inaba, Inoue: "Online Footstep Planning for Humanoid Robots."Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 932-937 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Nishiwaki, Kuffner, Okada, Inaba, Inoue: "Vision-Based 2.5D Terrain Modeling During Locomotion and Its Application to Humanoid Robot H7."Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 2141-2146 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Kuffner, Nishiwaki, Okada, Inaba, Inoue: "Humanoid Arm Motion Planning Using Stereo Vision and RRT Search."IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 200-207 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 博允, 加賀美 聡: "ロボットの知能とシステム統合:ヒューマノイドを例にとって"日本ロボット学会誌. Vol.20No.5. 464-469 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiwaki, Murakami, Kagami, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "A Six-axis Force Sensor with Parallel Support Mechanism to Measure the Ground Reaction Force of Humanoid Robot"Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 2277-2282 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiwaki, Kagami, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Toe Joints that Enhance Bipedal and Fullbody Motion of Humanoid Robots"Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 3105-3110 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kuffner, Nishiwaki, Kagami, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Self-Collision Detection and Prevention for Humanoid Robots"Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 2265-2270 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiwaki, Kagami, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Online Generation of Humanoid Walking Motion based on a Fast Generation Method of Motion Pattern that Follows Desired ZMP"IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2684-2689 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Nishiwaki, Kuffneer, Kuniyoshi, Inaba, Inoue: "Online 3D Vision, Motion Planning and Bipedal Locomotion Control Coupling System of Humanoid Robot : H7"IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2557-2562 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Kitagawa, Nishiwaki, Inaba, Inoue: "A Fast Dynamically Equilibrated Walking Trajectory Generation Method of Humanoid Robot"Autonomous Robots. Vol.12 No.1. 71-82 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiwaki, Sugihara, Kagami, Inaba, Inoue: "Realtime Generation of Humanoid Walking Trajectory by Mixture and Connection of Pre-designed Motion"Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 4110-4115 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kagaimi, Nishiwaki, Sugihara, Kuffner, Inaba, Inoue: "Design and Implementation of Software Research Platform for Humanoid Robotics : H6"Proceedings International Conference on Robotics and Automation. 2431-2436 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kagami, Inaba, Inoue, et al.: "Design and Implementation of Remotely Operation Interface for Humanoid Robot"Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 401-406 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kuffner, Nishiwaki, Kagami, Inaba, Inoue: "Motion Planning for Humanoid Robots Under Obstacle and Dynamic Balance Constraints"Proceedings of International Conference on Robotics and Automation. 692-698 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kuffner, Nishiwaki, Kagami, Inaba, Inoue: "Footstep Planning Among Obstacles for Biped Robots"IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 500-505 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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