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人に「寄り添う」制御の理論体系の構築:非線形制御とあいまいさに基づくアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 20K14767
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21040:制御およびシステム工学関連
研究機関富山県立大学

研究代表者

大倉 裕貴  富山県立大学, 工学部, 講師 (20842777)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非線形制御 / 人間機械系 / 協調運搬システム / システム制御 / システム制御理論
研究開始時の研究の概要

人に「寄り添う」制御技術実現のための理論体系の構築を目指す.特に人が行う意思決定や動作の非線形性やあいまいさに焦点を当て,その「あいまいさ」を許容して活用することが可能な人-機械システムの非線形制御系設計の理論を確立することを目標とする.人が直接操作する量の情報に加え,その人の周囲を取り巻く環境の情報をセンシングして統合を図るモデルによって人に寄り添う制御系の構築を行い,その理論的な性質を明らかにする.得られた理論体系は,来る Society5.0 や超スマート社会での人と機械・システムが高度に共存しあえる世界の実践・実現に向けた基盤技術として極めて創造的で意義深いものであると期待される.

研究成果の概要

人が行う意思決定は,機械システム側から見ると,あいまいで非線形性を有している.それによって引き起こされる現象が,人にとっての不快感や作業結果としての不利益などにつながり,人―機械協働のための制御系の設計を難しくしている.そこで,システムの効率性などの性能だけでなく,人が感じる快適さなどの価値も取り入れた制御,すなわち人に寄り添う制御の理論体系の構築を目指すことを,本研究の目的としていた.そのために,(1)制御モデルの構築,(2)モデルの統合と理論的な解析,(3)数値シミュレーションによる制御モデルの有効性の検証,これらの3つの内容を遂行していく.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本では現在少子高齢化社会が着々と進んでおり,工場での作業や農作業,物資の運送など,現在の日常を支える様々な場面で深刻な人手不足に陥る可能性がある.このような人手不足によって起こる社会の問題に対しての解決策の一つとして,人と機械とがうまく協働・共存することのできる社会の実現が望まれる.本研究で得られた制御モデルは将来的に,協働することをうまく考慮にいれた,機械の制御システムを実現するための基盤技術のための基礎理論の一部として貢献できると期待される.

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

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 人とロボットによる協調運搬システムの非線形外乱オブザーバを用いたアシスト制御2022

    • 著者名/発表者名
      大倉裕貴・中田智大・小島千昭
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 142 号: 9 ページ: 1021-1030

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.1021

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2022-09-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カルマンフィルタに基づく状態推定を用いた人とロボットによる協調運搬システムのアシスト制御について2022

    • 著者名/発表者名
      影山侑輝・大倉裕貴・小島千昭
    • 学会等名
      第66回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想非ホロノミック拘束によるポートハミルトン系の制御と協調搬送システムへの適用について2022

    • 著者名/発表者名
      大倉裕貴・小島千昭
    • 学会等名
      第9回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人とロボットによる協調運搬システムの外乱オブザーバを用いたアシスト制御について2021

    • 著者名/発表者名
      中田智大・大倉裕貴・小島千昭
    • 学会等名
      第65回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 状態推定に基づく協調運搬システムのアシスト制御2021

    • 著者名/発表者名
      影山侑輝・中田智大・大倉裕貴・小島千昭
    • 学会等名
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Virtual Holonomic Constraints Control for port-Hamiltonian Systems: A Case Study of Fully Actuated Mechanical Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Okura, K. Fujimoto, and C. Kojima
    • 学会等名
      1st Vritual IFAC World Congress (IFAC-V 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Cooperative Control for Multi-agent Systems Based on Nonlinear Optimal Regulator2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Okura, C. Kojima, M. Nakamura, K. Sakakibara, and T. Motoyoshi
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2020 (SICE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非線形最適制御によるマルチエージェントシステムの協調制御について2020

    • 著者名/発表者名
      大倉裕貴・小島千昭・中村 正樹・榊原一紀・本吉達郎
    • 学会等名
      第63回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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