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受動的力学機序を規範としたミニマル2脚歩行・走行機構の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04302
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

佐野 明人  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80196295)

研究分担者 池俣 吉人  帝京大学, 理工学部, 講師 (70467356)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードロボティクス / 受動的力学機序 / 歩行・走行 / データ駆動
研究成果の概要

本研究では,蛇管ワイヤによる遠隔手動操作をベースに最小限の介入によってミニマル操作ポイントを見出し,より良く歩行・走行できる2脚機構を開発した.簡単な介入操作以外は受動的力学機序を規範とした.新しい骨盤・脊椎機構により上体と脚が上手く相互作用し滑らかな運動を達成し,より自立性の高い3次元平地歩行を実現した.また,アスリート的な高速走行を実現し,ヒトのレバー操作をパワーアシストから自動操作に転換してヒトが一切介入しない完全自動走行を達成した.さらに,受動歩行は歩ける原理が存在しロバスト性もあるが,単なる自然現象であるが故に調子維持などで新たなデータ駆動型手法を提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

受動的な力学機序(力学メカニズム)を規範とすることは普遍性があり,これを持続的に発展させたことは学術的意義がある.本研究では,最小限の介入(アシスト)によって,より良く歩行・走行できるようにした.思い通りに動かせたではなく,より良く動いてくれたかを重視した.また,受動歩行はヒト(高齢者)にも通じる歩行機構の繊細さがしっかり表現されており,貴重なデータとしてデータ駆動型手法が活かせ,歩行支援などに応用できる可能性があり社会的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (34件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] ヒト操作由来の2足走行システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      真田拓弥,秋田武蔵,小林和真,服部誠司,鈴木幹久,棚橋亮太,岡本一将,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範とした3次元平地歩行の姿勢制御2019

    • 著者名/発表者名
      黒宮大樹,丹羽貴士,野々下絢斗,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実環境での受動歩行における深層強化学習2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木涼平,木田宏平,冨田真穂,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 牽引によるリムレスホイールの2D水平面走行に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人,大澤遼河,笠原優,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2脚走行機とアスリートにおける走行の比較2019

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動歩行に対するデータ駆動型アプローチ-オープン化を念頭に置いた実験システム-2018

    • 著者名/発表者名
      木田宏平,冨田真穂,鈴木涼平,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動歩行に対するデータ駆動型アプローチ-機械学習を用いた歩行の調子評価-2018

    • 著者名/発表者名
      冨田真穂,木田宏平,鈴木涼平,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範とした3次元平地歩行の自立性向上2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽貴士,野々下絢斗,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたアスリート的な走行-膝を活用した蹴り動作-2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木幹久,服部誠司,小林和真,棚橋亮太,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたアスリート的な走行-走行中の腕振り制御-2018

    • 著者名/発表者名
      服部誠司,秋田武蔵,棚橋亮太,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたアスリート的な走行-パワーアシストから自動操作に向けて-2018

    • 著者名/発表者名
      秋田武蔵,小林和真,岡本一将,鈴木幹久,棚橋亮太,服部誠司,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたアスリート的な走行-3次元平地走行-2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋亮太,小林和真,秋田武蔵,鈴木幹久,服部誠司,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ランニング・マニピュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      真田拓弥,秋田武蔵,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 無動力歩行支援機の膝粘性と歩行タイプに関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      岩本好未,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アスリートの走行運動の基礎解析2018

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたヒトに近い歩行・走行におけるデータ駆動型アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      佐野明人、秋田武蔵、冨田真穂、木田宏平
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたヒトに近い3次元平地歩行の実現2018

    • 著者名/発表者名
      野々下絢斗、小川尊寛、丹羽貴士、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 受動的力学機序を規範としたヒトに近い高速な平地走行の実現2018

    • 著者名/発表者名
      小林和真、錦見祥平、秋田武蔵、棚橋亮太、服部誠司、鈴木幹久、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 牽引による二脚受動歩行機の水平面歩行の実現2018

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人、矢野拓磨、鈴木康平、横塚巧、佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト走行の簡易モデルにおける平衡点とその安定性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミニマルな介入によるヒトに近い3次元歩行2017

    • 著者名/発表者名
      伊勢佳祐,小川尊寛,丹羽貴士,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      2017-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ミニマルな介入によるヒトに近い高速走行2017

    • 著者名/発表者名
      纐纈修平,錦見祥平,秋田武蔵,橋本翔,池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      2017-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 受動歩行機による超高効率な水平面歩行の実現2017

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人,中山裕基,新井翔太,小林直也,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      2017-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 最も簡単な歩行支援機の評価および解析2017

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人,荒井祐亮,時野谷聡,大垣翼,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      2017-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 倒れながらも安定感が増したヒトに近い3次元歩行2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽貴士、小川尊寛、野々下絢斗、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 後傾ながらもダイナミックさが増したヒトに近い高速走行2017

    • 著者名/発表者名
      秋田武蔵、錦見祥平、小林和真、木田宏平、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトに近い走行におけるダイナミクスベースド深層強化学習に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      佐野明人
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトに近い速い3次元歩行-手動ワイヤ操作-2017

    • 著者名/発表者名
      小川尊寛、丹羽貴士、野々下絢斗、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトに近い高速な平地走行-手動ワイヤ操作-2017

    • 著者名/発表者名
      錦見祥平、秋田武蔵、小林和真、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトに近い速い3次元歩行-骨盤モータ駆動-2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽貴士、小川尊寛、野々下絢斗、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトに近い高速な平地走行-遠隔モータ駆動-2017

    • 著者名/発表者名
      秋田武蔵、錦見祥平、小林和真、池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 空気抵抗を考慮したヒト走行の簡易モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人、佐野明人
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト走行の簡易モデルから導かれる極速走行とその実現可能性2016

    • 著者名/発表者名
      池俣吉人,佐野明人
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 歩行・走行現象と人工暗黙知2016

    • 著者名/発表者名
      佐野明人,池俣吉人
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形市
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://rah.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://drei.mech.nitech.ac.jp/~sano/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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