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運搬物体と路面に応じた踏破性獲得に基づく外乱下でのヒューマノイドの適応移動計画

研究課題

研究課題/領域番号 20K23340
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

小椎尾 侑多  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (30886065)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード適応移動計画 / 安定化制御 / 物体運搬 / ヒューマノイド / 経路計画 / 適応制御
研究開始時の研究の概要

本研究は,ヒューマノイドによる多様な環境における台車や作業用一輪車などの道具を用いた荷物の安定運搬を実現することを目的とする.踏破性をオンラインで推定し,路面および運搬物体と対応させて記憶していくことで未知運搬状況に適応する手法を提案する.未知環境における踏破性の試行錯誤的獲得の段階ではロボットが外乱を受けることは避けられないため,計画経路に追従しつつダイナミックな外乱対応が可能なロバスト移動制御法を提案する.本研究の最後には,等身大ヒューマノイドによる屋外運搬実験により提案システムの検証を行う.

研究成果の概要

本研究は,砂利や土などの不整地や障害物がある複雑環境における,運搬物や路面状況に応じたヒューマノイドの自律的移動の実現を目的とした.物体運搬中のある地点が踏破可能かどうかをロボットが試行錯誤的に学習し記憶することで,未知環境において与えられたゴール地点まで移動できるようになる.また,試行錯誤の段階で受ける未知外乱への自律的対処法を明らかにした.様々な実機実験によりそれらの有効性を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒューマノイドロボットは人間に代わって重労働や危険作業を行うことが期待されているが,実用化にはいまだほど遠い.本研究は,そのような事前に予期できない環境における,ヒューマノイドの安定移動および物体運搬実現を目指した研究である.本研究により,操作者がロボットに目標ゴール地点のみを与えるだけで,物体抱え運搬および台車や一輪車を用いた運搬が実現できるようになったことを確認した.また,屋外環境における移動性能検証も行った.

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Footstep Modification Including Step Time and Angular Momentum Under Disturbances on Sparse Footholds2020

    • 著者名/発表者名
      Kojio Yuta、Omori Yuki、Kojima Kunio、Sugai Fumihito、Kakiuchi Yohei、Okada Kei、Inaba Masayuki
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 5 号: 3 ページ: 4907-4914

    • DOI

      10.1109/lra.2020.3004796

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 足場が限られた環境における着地可能領域を考慮した即応歩容生成2020

    • 著者名/発表者名
      小椎尾 侑多, 大森 悠貴, 小島 邦生, 菅井 文仁, 垣内 洋平, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
    • 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'20 講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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