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ユーザーの生体計測情報を用いたロボットの拡張感覚に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16680011
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

柴田 智広  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (40359873)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2006年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2005年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2004年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード筋電 / モーションキャプチャ / 知能ロボット / 眼球運動 / 非侵襲生体情報計測 / 環境知能 / ブレインマシンインタフェース / プレインマシンインタフェース
研究概要

本研究では,ユーザーの体表上から得られる表面筋電の情報を、従来から研究されてきた直接的なロボットへの運動指令として用いるだけでなく、ロボット自身の拡張された感覚情報として利用する、という新奇なコンセプトを提案し,またその有効性を具体的な応用実験によって示すことを目的としている.本手法は原理的に,ロボットに限らず,既存の全ての機械に対して適用可能であるため,当研究で得られた成果は高い波及効果が期待できる.本年度の進捗は次の2点である.(1)モーションキャプチャ装置をMotion Analysis社のMAC3D SYSTEMに変更したことで,計測性能やユーザープログラム隣発の容易さが大幅に向上し,キャプチャ周波数は200Hzへと増し,ロボットの速度指令も220Hzで行うことができるようになった.また,テレメータを導入して筋電位計測の拘束性を大きく低減できた.(2)有用な応用事例として,力覚センサの無いロボットとの亜量物体の協調把持を実現した.具体的には,ユーザーとマニピュレータとで,物体を托持し,ユーザーの意図に従ってその鉛直位置を動的に変更するシステムを実現した.ユーザーとロボットはそれぞれ3リンクでモデル化された.ロボットは,ユーザーが物体重量の1/2を支えることを目標として制御された.ユーザーが手先で感じる物体重量の推定は,予めトレーニングしておいた推定器にて行った.推定器への入力は,ユーザーの各関節の角度,角速度,角加速度および筋電位信号であった.以上の研究成果は,国内研究会・技術報告で発表予定,国際会議へは投稿済み,学術論文誌への投稿準備中である.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2005

すべて 雑誌論文 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ユーザーの生体信号計測に基ついたロボットとの動的・協調的インタラクション2007

    • 著者名/発表者名
      為井智也, 石井信, 柴田智広
    • 雑誌名

      電子情報通信学会ニューロコンピューテイング研究会技術報告 107・50(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Extended force/tactile senses of machines by measurement of user's biological signals2005

    • 著者名/発表者名
      Nomura, T., Shibata, T., Tamei, T., Ishii, S.
    • 雑誌名

      36th International symposium on Robotics (CD-ROM only)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Reinforcement learning of Stable Trajectory for Quasi-Passive Dynamic Walking of an Unstable biped robot(Humanoid Robots, Human Like Marhines.)(In Matthias Hackel (Eds)).2007

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro SHIBATA, Kentarou HITOMI, Yutaka NAKAMURA, Shin ISHII
    • 出版者
      I-Tech, Vienna, Austria(In press)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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