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人の予測機能を引き出す球技スポーツの練習パートナーロボットに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K18087
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関九州大学 (2021)
東京大学 (2018-2020)

研究代表者

西川 鋭  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50761144)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード知能機械 / ヒューマンロボットインタラクション / 予測 / スポーツ / 人模擬
研究成果の概要

本研究では人の練習相手として競技に介入できる人型の球技スポーツロボットの実現を目指して研究を行った。ハードウェアとしては、空電ハイブリッドアクチュエータを構築し、構造一体型にして組み込んだ球技スポーツロボットとして肩から先7自由度のバドミントンロボットアームを開発した。ソフトウェアとしては、対戦型の対人インタラクションの実現に向けて動力学シミュレータ上で強化学習を用いて2体のエージェントにより対戦型インタラクションの運動を生成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ロボットが人の生活環境に進出する際には周囲の人の状況に応じた素早い行動決定が求められる。球技スポーツは相手の運動の予測やフェイントが重要であることから、人相手に相互に予測的にやり取りする方法を導くための良い題材である。本研究で開発したロボットはこうした研究を進める上でのプラットフォームとしての活用が期待できる。さらに、スポーツの練習パートナーとして使用できるように発展させていくことで、これまでの補助機械ではできなかったより実戦的な練習を行えることでスポーツの練習法についても影響を与えることが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 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 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Competitive physical interaction by reinforcement learning agents using intention estimation2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Noda, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama, and Yasuo Kuniyoshi
    • 雑誌名

      In Proceedings of 30th International Conference on Robot & Human Interactive Communication (RO-MAN 2021)

      巻: 1 ページ: 649-656

    • DOI

      10.1109/ro-man50785.2021.9515411

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immediate Generation of Jump-and-Hit Motions by a Pneumatic Humanoid Robot Using a Lookup Table of Learned Dynamics2021

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama, and Yasuo Kuniyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 6 号: 3 ページ: 5557-5564

    • DOI

      10.1109/lra.2021.3076959

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Control of Pneumatic Cylinders using Iterative Linear Quadratic Regulator with Deep Local Linear Dynamics for Explosive Motions2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakamura, Izumi Karino, Shotaro Mori, Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama and Yasuo Kuniyoshi.
    • 雑誌名

      In Proceedings of the 22nd International Conference on Climbing and Walking Robots and Support Technologies for Mobile Machines (CLAWAR 2019)

      巻: 1 ページ: 125-132

    • DOI

      10.13180/clawar.2019.26-28.08.13

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Speed Humanoid Robot Arm for Badminton Using Pneumatic-Electric Hybrid Actuators2019

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Mori, Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama and Yasuo Kuniyoshi.
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 4 号: 4 ページ: 3601-3608

    • DOI

      10.1109/lra.2019.2928778

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-speed flexible arm to reduce the effect of spinning ball in table tennis2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Takeda, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama and Yasuo Kuniyoshi.
    • 雑誌名

      In Proceedings of 30th International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS 2019)

      巻: 1 ページ: 127-131

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ready Posture for Rapid Reaction of Badminton Robot Arm2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nishikawa, Fumiya Iida and Yasuo Kuniyoshi.
    • 雑誌名

      In Proceedings of International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2019)

      巻: 1 ページ: 569-574

    • DOI

      10.1109/robio49542.2019.8961788

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-Speed and Lightweight Humanoid Robot Arm for a Skillful Badminton Robot2018

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Mori, Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama, Yasuo Kuniyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 3 号: 3 ページ: 1727-1734

    • DOI

      10.1109/lra.2018.2803207

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 予測を利用した強化学習エージェントによる競技型接触インタラクション2020

    • 著者名/発表者名
      野田裕貴, 西川鋭, 新山龍馬, 國吉康夫.
    • 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2020 (Robomech2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] しなりを活用した高速な卓球スイングアームによるボールの回転の影響の低減2019

    • 著者名/発表者名
      竹田恭, 西川鋭, 新山龍馬, 國吉康夫.
    • 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 (Robomech2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイナミックな脚式ロボットのための吸着機構活用法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      西川鋭, 國吉康夫.
    • 学会等名
      第37回 日本ロボット学会学術講演会 (RSJ2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 個人ページ(業績)

    • URL

      http://www.isi.imi.i.u-tokyo.ac.jp/~nisikawa/pub.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ページ(業績)

    • URL

      http://www.isi.imi.i.u-tokyo.ac.jp/ja/publication/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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