• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

物理的拘束を利用する柔軟筋骨格ロボットアームの運動学習

研究課題

研究課題/領域番号 18H01410
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関九州工業大学 (2019-2020)
大阪大学 (2018)

研究代表者

池本 周平  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (00588353)

研究分担者 細田 耕  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10252610)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード筋骨格ロボット / 空気圧人工筋 / 筋骨格ロボットアーム / 生物規範 / 筋骨格 / 生物規範ロボット / 物理的拘束 / 運動学習
研究成果の概要

本研究は,空気圧人工筋で駆動される柔軟な筋骨格ロボットアームを用い,学習初期において物理的な拘束下で試行錯誤を行った方が,最終的に拘束が無い状態で同様の運動を実現することが容易になるという実例を示すことを目標としている.具体的な例として,柔軟なロボットアームにクランクを把持させて回転させる運動に注目し,クランクを回転させることができる制御入力の探索問題に取り組んだ.その結果,筋骨格ロボットアームの柔軟性により,手先に与えられたクランクの物理的な拘束が自ずと運動に表れ,非常に簡単な方法であってもこの探索問題を解くことができることが分かった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,外から押されることで姿勢が変化する柔軟なロボットアームを用いる場合,学習初期において運動が制限されるような物理的拘束下で試行錯誤を行った方が,最終的に拘束が無い状態で同様の運動を実現することが容易になるという実例を示すことを目標とした.実際に空気圧で駆動される柔軟なロボットアームを開発し,クランクを回すというタスクを設定して検証したところ,クランクを回転させることができる制御入力を探索する問題において,ロボットアームの柔軟性により,手先に与えられたクランクの物理的な拘束が自ずと運動に表れることが確認され,非常に簡単な方法であっても問題を解くことができることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] Arizona State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Darmstadt(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural Model Extraction for Model-Based Control of a Neural Network Forward Model2021

    • 著者名/発表者名
      Ikemoto Shuhei、Takahara Kazuma、Kumi Taiki、Hosoda Koh
    • 雑誌名

      SN Computer Science

      巻: 2 号: 1

    • DOI

      10.1007/s42979-021-00456-4

    • NAID

      120007186037

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Noise-modulated neural networks for selectively functionalizing sub-networks by exploiting stochastic resonance2021

    • 著者名/発表者名
      Ikemoto Shuhei
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: - ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2020.05.125

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Goal-Conditioned Variational Autoencoder Trajectory Primitives with Continuous and Discrete Latent Codes2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Osa, Shuhei Ikemoto
    • 雑誌名

      SN Computer Science

      巻: 1 号: 5

    • DOI

      10.1007/s42979-020-00324-7

    • NAID

      120007147069

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anthropomorphic Musculoskeletal 10 degrees-of-freedom Robot Arm driven by Pneumatic Artificial Muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Arne hitzmann, Hiroaki Masuda, Shuhei Ikemoto, and Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 32 号: 15 ページ: 865-878

    • DOI

      10.1080/01691864.2018.1494040

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Learning Interactive Behaviors for Musculoskeletal Robots Using Bayesian Interaction Primitives2019

    • 著者名/発表者名
      Joseph Campbell, Arne Hitzmann, Simon Stepputtis, Shuhei Ikemoto, Koh Hosoda, Heni Ben Amor
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Local Online Motor Babbling: Learning Motor Abundance of a Musculoskeletal Robot Arm2019

    • 著者名/発表者名
      Zinan Liu, Arne Hitzmann, Shuhei Ikemoto, Svenja Stark, Jan Peters, Koh Hosoda
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Common Dimensional Autoencoder for Learning Redundant Muscle-Posture Mappings of Complex Musculoskeletal Robots2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Masuda, Arne Hitzmann, Koh Hosoda, Shuhei Ikemoto
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 状態方程式を近似するNNからの数式モデル抽出に基づくモデル予測制御2019

    • 著者名/発表者名
      池本周平,組泰樹,細田耕
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optimal Feedback Control based on Analytical Linear Models extracted from Neural Networks trained for Nonlinear Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Duan Yu, Shuhei Ikemoto, Koh Hosoda
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Common Dimensional Autoencoder for Identifying Agonist-Antagonist Muscle Pairs in Musculoskeletal Robots2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Masuda, Shuhei Ikemoto, Koh Hosoda
    • 学会等名
      Intelligent Autonomous Systems 15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstructing State-space from Movie using Convolutional Autoencoder for Robot Control2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Takahara, Shuhei Ikemoto, Koh Hosoda
    • 学会等名
      Intelligent Autonomous Systems 15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi