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衝撃力を受ける人間型ロボットの反動零空間法に基づくリアクション・バランス回復制御

研究課題

研究課題/領域番号 20300072
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 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関東京都市大学

研究代表者

ドゥラゴミル ネンチェフ (DRAGOMIR Nenchev)  東京都市大学, 工学部, 教授 (80270809)

研究分担者 佐藤 大祐  東京都市大学, 工学部, 講師 (40344692)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2008年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
キーワード衝撃力 / 人間型ロボット / リアクション / バランス回復 / 反動零空間法 / 人型ロボット
研究概要

本研究では、直立時の人間型ロボットの体のさまざまな部位に加わる衝撃的または継続的な外力に対する反動・姿勢維持制御を保証する、人間型ロボットのための反動零空間法に基づくバランス制御コントローラを開発した。研究では、まず矢状面内で加わる継続的な外力の大きさに応じて滑らかなバランス制御の遷移が実現されるankle-hip動作戦略の統合、次にモーションキャプチャを用いて人間の前額面内の外力への姿勢維持動作を解析し、生物力学分野では未報告のfrontal-plane ankle、lift leg、cross-leg step、side stepの四つの反動作戦略パターンを同定、frontal-plane ankleとlift leg動作戦略を統合した。また、これらを実験機HOAP-2による動作制御実験で検証し、さらに、矢状面・前額面からずれた外力への反動・姿勢維持(out-of-planeパターン)を動力学シミュレーションで確認した。

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Ankle and hip strategies for balance recovery of a biped subjected to an impact2008

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N. Nenchev and Akinori Nishio
    • 雑誌名

      Robotica

      巻: vol.26 ページ: 643-653

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ankle and hip strategies for balance recovery of a biped subjected to an impact2008

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N.Nenchev, Akinori Nishio
    • 雑誌名

      Robotica vol.26

      ページ: 643-653

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ankle and hip strategies for balance recovery of a biped subjected to an impact2008

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N. Nenchev, Akinori Nishio
    • 雑誌名

      Robotica 26

      ページ: 643-653

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Postural Balance Strategies for Humanoid Robots in Response to Disturbances in the Frontal Plane2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshida, Kohei Takeuchi, Daisuke Sato, Dragomir Nenchev
    • 学会等名
      2011 IEEE Int.Conf.on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Evaluation of a Trajectory/Force Tracking Controller for a Humanoid Robot Cleaning a Vertical Surface2011

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Sato, Tatsuya Nishii, Jun Takahashi, Yuki Yoshida, Masaru Mitsuhashi, Dragomir Nenchev
    • 学会等名
      2011 IEEE/ESJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 前額面内の外乱に対する人間の姿勢運動戦略に基づく人型ロボットのバランス制御2011

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴, 竹内孝平, 佐藤大祐, 金宮好和
    • 学会等名
      第29回日本ロボット学会学術講演会予稿集
    • 発表場所
      豊洲,東京
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Postural Balance Strategies for Humanoid Robots in Response to Disturbances in the Frontal Plane2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshida, Kohei Takeuchi, Daisuke Sato, Dragomir Nenchev
    • 学会等名
      Proc. of the 2011 IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Evaluation of a Trajectory/Force Tracking Controller for a Humanoid Robot Cleaning a Vertical Surface2011

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Sato, Tatsuya Nishii, Jun Takahashi, Yuki Yoshida, Masaru Mitsuhashi, Dragomir Nenchev
    • 学会等名
      Proc. of the 2011 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 前額面内の外乱に対する人間の姿勢運動戦略に基づく人型ロボットのバランス制2011

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴, 竹内孝平, 佐藤大祐, 金宮好和
    • 学会等名
      第29回日本ロボット学会学術講演会予稿集
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] HOAP-2によるホワイトボードに書かれた文字を消す作業の実現2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤冬樹, 西井達哉, 高橋準, 吉田祐貴, 三橋勝, Petar Kormushev, 金宮好和
    • 学会等名
      第11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
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2010-12-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Limit Cycle Based Walk of a Powered 7DOF 3D Biped with Flat Feet2010

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Harada, Jun Takahashi, Dragomir Nenchev, Daisuke Sato
    • 学会等名
      2010 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2010-10-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 扁平足を有した歩行モデルのリミットサイクル規範三次元歩行制御法の構築2010

    • 著者名/発表者名
      原田譲, 高橋準, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 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'10
    • 発表場所
      大雪アリーナ、旭川
    • 年月日
      2010-06-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ankle and Hip Balance Control Strategies with Transitions2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Kanamiya, Shun Ota, Daisuke Sato
    • 学会等名
      2010 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA
    • 年月日
      2010-05-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ankle and Hip Balance Control Strategies with Transitions2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Kanamiya, Shun Ota, Daisuke Sato
    • 学会等名
      Proc. of the 2010 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] HOAP-2によるホワイトボードに書かれた文字を消す作業の実現2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤冬樹, 西井達哉, 高橋準, 吉田祐貴, 三橋勝, Petar Kormushev, 金宮好和
    • 学会等名
      第11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予稿集
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Ankle and Hip Balance Control Strategies with Transitions2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Kanamiya, Shun Ota, Daisuke Sato
    • 学会等名
      Proc.Of the 2010 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation 3446-3451
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] AnkleおよびHip Strategyに基づく 人型ロドットの反動動作の遷移手法2009

    • 著者名/発表者名
      太田峻, 岡本和晃, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 学会等名
      第27回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] AnkleおよびHip Strategyに基づく人型ロボットの反動動作の遷移手法2009

    • 著者名/発表者名
      太田峻, 岡本和晃, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 学会等名
      第27回日本ロボット学会学術講演会予稿集
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Ankle およびHip Strategy に基づく人型ロボットの反動動作の遷移手法2009

    • 著者名/発表者名
      太田峻, 岡本和晃, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 学会等名
      第27回日本ロボット学会学術講演会予稿集
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] ZMPを用いた平面上の人型ロボットのコンプライアンス応答制御2008

    • 著者名/発表者名
      岡本和晃, 長尾学, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 学会等名
      第9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論文集
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Inertia-Coupling Based Balance Control of a Humanoid Robot on Unstable Ground2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tamegaya, Yoshikazu Kanamiya, Manabu Nagao, Daisuke Sato
    • 学会等名
      Proc. of the 2008 8th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 不整地における人型ロボットのバランス制御2008

    • 著者名/発表者名
      為ヶ谷和也, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 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'08講演論文集
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ZMPを用いた平面上の人型ロボットのコンプライアンス応答制御2008

    • 著者名/発表者名
      岡本和晃, 長尾学, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 学会等名
      第9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論文集 1075-1076
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Inertia-Coupling Based Balance Control of a Humanoid Robot on Unstable Ground, Proc.2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tamegaya, Yoshikazu Kanamiya, Manabu Nagao, Daisuke Sato
    • 学会等名
      of the 2008 8th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots 151-156
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 不整地における人型ロボットのバランス制御2008

    • 著者名/発表者名
      為ヶ谷和也, 金宮好和, 佐藤大祐
    • 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'08講演論文集 08-4 2A1-D09
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 不整地における人型ロボットのバランス制御2008

    • 著者名/発表者名
      為ヶ谷 和也, 金宮 好和, 佐藤 大祐
    • 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(ROBOMEC 2008)
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Inertia-Coupling Based Balance Control of a Humanoid Robot on Unstable Ground2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tamegaya, Yoshikazu Kanamiya, Manabu Nagao, Daisuke Sato
    • 学会等名
      2008 8th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2008)
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ZMPを用いた平面上の人型ロボットのコンプライアンス応答制御2008

    • 著者名/発表者名
      岡本 和晃, 長尾 学, 金宮 好和, 佐藤 大祐
    • 学会等名
      第9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(SI 2008)
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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