物理的意味を持つリーマン距離に基づく生体運動の理解

• 研究課題/領域番号: 20760175
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 関本 昌紘 立命館大学, 総合理工学研究機構, 研究員 (40454516)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 慣性 / 運動計測 / 解析力学 / 多関節運動 / リーマン距離 / ロボティクス / 運動制御 / リーチング

研究概要

多関節系の運動をリーマン距離の観点から力学的・数学的に特徴づけ,これを利用し,多関節運動の慣性誘発効果(慣性,コリオリ,遠心力のみによる運動効果)の度合いを計測する「慣性誘発度メジャー」を構築した.このメジャーにより人間の運動を解析したところ,運動途中で慣性誘発運動に近い傾向を示し,この結果は人間が慣性誘発効果を利用するように自身の身体(多関節系)を協応させて動かしているとの示唆をもたらした.さらに,この力学解析を踏まえ,慣性誘発効果を利用した多関節ロボットの運動制御法を設計した.

研究成果

• [雑誌論文] A Riemannian-geometry approach for control of robotic systems under constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Arimoto, M. Yoshida, M. Sekimoto, K. Tahara
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol.2,No.2 ページ: 107-116
  • NAID: 10031152629
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Riemannian-geometry approach for control of robotic systems under constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Arimoto, M. Yoshida, M. Sekimoto, and K. Tahara
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 2 ページ: 107-116
  • NAID: 10031152629
  • 査読あり
• [学会発表] 多関節ロボットの運動制御における慣性の積極利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘
  • 学会等名: ロボティクスフォーラム2010
  • 発表場所: 大阪産業創造館
  • 年月日: 2010-03-14
• [学会発表] 多関節ロボットの運動制御における慣性の積極利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘
  • 学会等名: ロボティクスフォーラム2010
  • 発表場所: 大阪産業創造館, 大阪府
  • 年月日: 2010-03-14
• [学会発表] 大腿義足歩行における慣性誘発度の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芝裕貴, 和田隆広, 竹内豊計, 関本昌紘
  • 学会等名: 2009年度計測自動制御学会四国支部学術講演会予稿集
  • 発表場所: 高知工科大学, 高知
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 大腿義足歩行における慣性誘発度の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芝裕貴, 和田隆広, 竹内豊計, 関本昌紘
  • 学会等名: 2009年度計測自動制御学会四国支部学術講演会予稿集
  • 発表場所: 高知工科大学, 高知県
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] リーマン距離に基づく慣性誘発効果を利用した多関節ロボットの制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, 川村貞夫
  • 学会等名: 第10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: 芝浦工業大学, 東京
• [学会発表] 慣性誘発度メジャー:リーマン距離からの多関節リーチングの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, B.I. Prilutsky, 伊坂忠夫, 川村貞夫
  • 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: 横浜国立大学, 神奈川
• [学会発表] リーマン距離に基づく大腿義足歩行の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田隆広, 竹内豊計, 関本昌紘, 芝裕貴, 有本卓
  • 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: 横浜国立大学, 神奈川
• [学会発表] Task-space iterative learning for redundant robots: Simultaneous acquirements of desired motion and force trajectories under constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sekimoto, S. Arimoto, S. Kawamura
  • 学会等名: Preprints of the 9th Int. IFAC Symposium on Robot Control
  • 発表場所: Gifu, Japan
• [学会発表] Observation of human multi-joint arm movement from the viewpoint of a Riemannian distance (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sekimoto, S. Arimoto, B.I. Prilutsky, T. Isaka, S. Kawamura
  • 学会等名: Proc. of the ICROS-SICE Int. Joint Conf. 2009
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] Evaluation of gait with trans-femoral prosthesis based on Riemannian distance (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Wada, T. Takeuchi, M. Sekimoto, Y. Shiba, S. Arimoto
  • 学会等名: Proc. of the 2009 IEEE Int. Conf. on Mechatronics and Automation
  • 発表場所: Changchun, China
• [学会発表] A Riemannian-geometry approach for dynamics and control of object manipulation under constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Arimoto, M. Yoshida, M. Sekimoto, K. Tahara
  • 学会等名: Proc. of the 2009 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] A Riemannian-geometry approach for dynamics and control of object manipulation under constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Arimoto, M.Yoshida, M.Sekimoto, K.Tahara
  • 学会等名: Proc.of the 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 兵庫県
• [学会発表] Evaluation of gait with trans-femoral prosthesis based on Riemannian distance (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田隆広, 竹内豊計, 関本昌紘, 芝裕貴, 有本卓
  • 学会等名: Proc.of the 2009 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
  • 発表場所: Shangri-La Hotel, Changchun, China
• [学会発表] Observation of human multi-joint arm movement from the viewpoint of a Riemannian distance (2009)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, B.I.Prilutsky, 伊坂忠夫, 川村貞夫
  • 学会等名: Proc.of the ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場, 福岡県
• [学会発表] Task-space iterative learning for redundant robots : Simultaneous acquirements of desired motion and force trajectories under constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, 川村貞夫
  • 学会等名: Preprints of the 9th International IFAC Symposium on Robot Control
  • 発表場所: 長良川国際会議場, 岐阜県
• [学会発表] 慣性誘発度メジャー:リーマン距離からの多関節リーチングの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, B.I.Prilutsky, 伊坂忠夫, 川村貞夫
  • 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: 横浜国立大学, 神奈川県
• [学会発表] リーマン距離に基づく大腿義足歩行の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田隆広, 竹内豊計, 関本昌紘, 芝裕貴, 有本卓
  • 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: 横浜国立大学, 神奈川県
• [学会発表] リーマン距離に基づく慣性誘発効果を利用した多関節ロボットの制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, 川村貞夫
  • 学会等名: 第10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: 芝浦工業大学, 東京都
• [学会発表] リーマン距離に基づく慣性運動メジャー (2008)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, 川村貞夫
  • 学会等名: 第9回(社)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(SI2008)
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜県)
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] 多関節運動の力学的解析-リーマン距離に基づく生体運動の理解- (2008)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘
  • 学会等名: (社)計測自動制御学会四国支部講演会
  • 発表場所: 香川大学工学部
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 多関節運動の力学的解析-リーマン距離に基づく生体運動の理解- (2008)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘
  • 学会等名: 計測自動制御学会四国支部講演会
  • 発表場所: 香川大学工学部
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] Skilled-motion plannings of multi-body systems based upon Riemannian distance (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekimoto, S. Arimoto, S. Kawamura, and J.-H. Bae
  • 学会等名: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2008)
  • 発表場所: Pasadena, California, USA
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] リーマン距離に基づく慣性運動メジャー (2008)
  • 著者名/発表者名: 関本昌紘, 有本卓, 川村貞夫
  • 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予稿集
  • 発表場所: 長良川国際会議場
• [学会発表] Skilled-motion plannings of multi-body systems based upon Riemannian distance (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekimoto, S. Arimoto, S. Kawamura, J. -H. Bae
  • 学会等名: Proc. of the 2008 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation
  • 発表場所: Pasadena, California