• 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

人間・ロボット協調系のためのゆらぎの確率的性質を陽に考慮した学習法

研究課題

研究課題/領域番号 20K11930
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

山脇 輔  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 講師 (20546171)

研究分担者 八島 真人  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (50546158)
吉田 秀久  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (00332635)
藤原 浩幸  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (60531994)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード人間ロボット協調系 / 人間・ロボット協調系
研究開始時の研究の概要

人間・ロボット協調系におけるゆらぎを含む人間の操作に対してロバストなインピーダンスパラメータの最適化法とは何かという学術的問いに対し,本研究ではゆらぎの確率的性質に着目することにより,ゆらぎが学習性能へ与える影響を陽に考慮できる学習法を提案し,その有効性を人間・機械協調系のインピーダンスパラメータの最適化に適用し,性能評価を行う.

研究成果の概要

本研究では,人間のゆらぎの確率的性質に着目することにより,ゆらぎが学習性能へ与える影響を陽に考慮できる学習法を提案し,その有効性を人間・機械協調系のインピーダンスパラメータの最適化に適用し,その性能評価を実験的に行うことを目的とした.大きく分けて3つのアプローチにより学習法の改善に取り組んだ.(1)確率的に生じる人間の突発的な異常動作の検知,(2)状態に応じた学習ゲインの適応的調整の採用,(3)過去の試行結果を用いた勾配の推定精度の向上.これら3つの学習法により,確率的に生じる人間のゆらぎによる学習性能の劣化を軽減すること実験的に確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,(1)確率的に生じる人間の突発的な異常動作の検知,(2)状態に応じた学習ゲインの適応的調整の採用,(3)過去の試行結果を用いた勾配の推定精度の向上の3つのアプローチを採用した新たな学習法を提案した.その有効性を人間・機械協調系のインピーダンスパラメータの最適化に適用し,その性能評価を実験的に行った.その結果,提案手法は,これまでの学習法と比較して,少ない試行回数で評価関数の改善できることを確認した.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Learning Variable Admittance Control for Human-Robot Collaborative Manipulation2023

    • 著者名/発表者名
      YAMAWAKI Tasuku、TRAN Liem Duc、YASHIMA Masahito
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 35 号: 6 ページ: 1593-1603

    • DOI

      10.20965/jrm.2023.p1593

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2023-12-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Admittance learning strategy using generalized simplex gradient methods for human–robot collaboration2023

    • 著者名/発表者名
      TRAN Liem Duc、YAMAWAKI Tasuku、FUJIWARA Hiroyuki、YASHIMA Masahito
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 10 号: 4 ページ: 23-00129-23-00129

    • DOI

      10.1299/mej.23-00129

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 人間・ロボット協調操作のための適応勾配降下法を用いた繰り返し学習による可変アドミッタンス制御2023

    • 著者名/発表者名
      山脇 輔, トラン ドック リエム, 泉 文乃, 八島 真人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 89 号: 917 ページ: 22-00243-22-00243

    • DOI

      10.1299/transjsme.22-00243

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Variable Impedance Control Using Mixed Reality for Human-Robot Collaboration2024

    • 著者名/発表者名
      Tran Duc Liem、Yamawaki Tasuku、Fujiwara Hiroyuki、Yashima Masahito
    • 学会等名
      2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間ロボット協調作業のためのベイズ最適化によるインピーダンスプロファイル生成2023

    • 著者名/発表者名
      トラン ドク リエム, 山脇 輔, 藤原 浩幸, 八島 真人
    • 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2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 人間・ロボット協調系のためのベイズ最適化を用いたダンピング場パラメータの学習2022

    • 著者名/発表者名
      トラン ドク リエム, 山脇 輔, 藤原 浩幸, 八島 真人
    • 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2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 人間・ロボット協調系のためのタスク成功率モデルを考慮したベイズ最適化によるパラメータ調整2022

    • 著者名/発表者名
      トラン ドク リエム, 山脇 輔, 藤原 浩幸, 八島 真人
    • 学会等名
      第40回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Variable Impedance Control with Simplex Gradient based Iterative Learning for Human-Robot Collaboration2022

    • 著者名/発表者名
      Tran Duc Liem, Masahito Yashima, Tasuku Yamawaki, Mitsuhiro Horade
    • 学会等名
      2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間・ロボット協調系のための単体勾配を用いた繰り返し学習2021

    • 著者名/発表者名
      トランドクリエム,八島真人,山脇輔,洞出光洋
    • 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2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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