二脚ロコモーションの背後に潜む多重時間スケールの共存メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 21860007
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大脇 大 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40551908)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,587千円 (直接経費: 1,990千円、間接経費: 597千円); 2010年度: 1,274千円 (直接経費: 980千円、間接経費: 294千円); 2009年度: 1,313千円 (直接経費: 1,010千円、間接経費: 303千円)
• キーワード: 歩行・走行 / ロボット / 制御工学 / フィードバック構造 / 陰的制御則

研究概要

本研究では,時空間パターン形成の普遍的数理構造である「多重時間スケールの共存」に着想を得ることにより,二脚歩行・走行ロボットの新奇な制御手法の提案及びその工学的実現を目指し研究を行ってきた.その成果として,受動歩行・受動走行の自己安定化メカニズムに内在する多重時間スケールの理解,世界初の実験的受動走行,受動走行の自己安定化メカニズムと親和性の高い制御則の設計法提案とその有用性の確認という成果を得た.

研究成果

• [雑誌論文] An Oscillator Model That Enables Motion Stabilization and Motion Exploration by Exploiting Multi-rhythmicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Satoshi Ishida, Atsushi Tero, Kentaro Ito, Koh Nagasawa, Akio Ishiguro
  • 雑誌名: Advanced Robotics Vol.25,No.8-9(in press)
  • NAID: 10029513547
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Two-Dimensional Passive Dynamic Running Biped with Elastic Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Masatoshi Koyama, Shin'ichi Yamaguchi, Shota Kubo, Akio Ishiguro
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Robotics Vol.27,issue 1 ページ: 156-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] A2-D Passive-Dynamic-Running Biped With Elastic Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Robotics 巻: 27 ページ: 156-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Oscillator Model That Enables Motion Stabilization and Motion Exploration by Exploiting Multi-rhythmicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 25印刷中
  • NAID: 10029513547
• [雑誌論文] 運動安定化と運動探索をシームレスに統合可能なマルチリズミックオシレータモデルの提案～一次元ホッピングロボットの跳躍運動への適用～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大,坂井善行,石田怜,手老篤史,石黒章夫
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 Vol.46,No.9 ページ: 562-571
  • NAID: 10026688085
  • 査読あり
• [雑誌論文] 運動安定化と運動探索をシームレスに統合可能なマルチリズミックオシレータ モデルの提案～一次元ホッピングロボットの跳躍運動への適用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 46 ページ: 562-571
  • NAID: 10026688085
  • 査読あり
• [学会発表] 安定な準受動走行を実現する陰的制御則と陽的制御則の連関様式 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口伸一,久保翔達,大脇大,杉本靖博,大須賀公一,石黒章夫
  • 学会等名: 第11回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会(SI2010)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] 上体を活用した受動走行機械の安定性向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大,久保翔達,山口伸一,手老篤史,マウスモリツ,モフロァクリストフ,サイファートアンドレ,石黒章夫
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会(pp.284-289)
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 上体を活用した受動走行の安定性向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] Dual Structure of Mobiligence -Implicit Control and Explicit Control- (2010)
  • 著者名/発表者名: Koichi Osuka, Akio Ishiguro, Xin-Zhi Zheng, Yasuhiro Sugimoto, Dai Owaki
  • 学会等名: The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2010)(pp.2407-2412)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Dual Structure of Mobiligence-Implicit Control and Explicit Control- (2010)
  • 著者名/発表者名: Koichi Osuka
  • 学会等名: The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Inteligent Robots and Systems(IROS2010)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Christophe Maufroy, Andre Seyfarth and Akio Ishiguro, A Two-dimensional Passive Dynamic Runner with Upper Body (2010)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Shota Kubo, Shin'ichi Yamaguchi, Atsushi Tero, Moritz Maus
  • 学会等名: The 13th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technology for Mobile Robots (CLAWAR2010)(pp.622-630)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] A Two-dimensional Passive Dynamic Runner with Upper Body (2010)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki
  • 学会等名: DLAWAR2010
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] Implicit Control Law in Passive Dynamic Walking (2010)
  • 著者名/発表者名: Koichi Osuka, Akio Ishiguro, Xin-Zhi Zheng, Yasuhiro Sugimoto, Dai Owaki
  • 学会等名: SICE 2010 Annual Conference
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] Moritz Maus, Christophe Maufroy, Andre Seyfarth, Akio Ishiguro, Passive Dynamic Running Biped with Upper Body (2010)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Shota Kubo, Shin'ichi Yamaguchi, Atsushi Tero
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2010(2A2-E24)
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] マルチリズミックオシレータを活用した多自由度運動パターンの自律的獲得 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大,石田怜,塚辺有哉,手老篤史,伊藤賢太郎,加納剛史,石黒章夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2010(2P1-F28)
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 受動走行のポアンカレマップに内在する陰的制御則と整合する陽的制御則の設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口伸一,久保翔達,大脇大,杉本靖博,大須賀公一,石黒章夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2010(2A2-E19)
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 上体を有する受動走行機械 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2010
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] マルチリズミックオシレータを活用した多自由度運動パターンの自律的獲得 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大脇大
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2010
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 受動走行のボアンカレマップに内在する陰的制御則と整合する陽的制御則の設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口伸一
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2010
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] A Two-dimensional Passive Dynamic Running Biped with Knees (2010)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Masatoshi Koyama, Shinichi Yamaguchi, Shota Kubo, Akio Ishiguro
  • 学会等名: 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2010,pp.5237-5242)
  • 発表場所: Anchorage, Alaska, USA
  • 年月日: 2010-05-08
• [学会発表] A Two-dimensional Passive Dynamic Running Biped with Knees (2010)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki
  • 学会等名: 20101EEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA2010)
  • 発表場所: Anchorage, Alaska, USA
  • 年月日: 2010-05-06
• [学会発表] 陰的制御則は移動知の共通原理の候補になり得るか? (2010)
  • 著者名/発表者名: 大須賀公一
  • 学会等名: 第15回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 奈良県吉野山竹林院群芳園
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 移動知の共通原理としての陰的制御/陽的制御構造について (2010)
  • 著者名/発表者名: 大須賀公一
  • 学会等名: 第5回移動知シンポジウム
  • 発表場所: ホテル松島大観荘
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] グローバルエントレインメントを生起させる脳・身体間連関様式の再考～四脚ロボットを用いたCPG 制御の基本論理の理解～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老篤史,長澤昴,秋山正和,加納剛史,大脇大,伊藤賢太郎,小林亮,石黒章夫
  • 学会等名: 第22回自律分散システム・シンポジウ(pp.105-110)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-01-30
• [学会発表] グローバルエントレインメントを生起させる脳・身体間連関様式の再考 ～四脚ロボットを用いたCPG制御の基本論理の理解～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老篤史
  • 学会等名: 第22回自律分散システムシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学 野依記念学術交流館
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] Implicit Control Law that Enables Stable Running (2009)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Koichi Osuka, Akio Ishiguro
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Mobiligence(pp.352-356)
  • 発表場所: Awaji, Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] Implicit Control Law That Enables Stable Passive Dynamic Running (2009)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki
  • 学会等名: The 3^<rd> International Symposium on Mobiligence in Awaji (Mobiligence2009)
  • 発表場所: Awaji, Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] Understanding the Common Principle underlying Passive Dynamic Walking and Running (2009)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki, Kochi Osuka, Akio Ishiguro
  • 学会等名: The 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2009)(pp.3208-3213)
  • 発表場所: St. Louis, MO, USA
  • 年月日: 2009-10-13
• [学会発表] Understanding the Common Principle underlying Passive Dynamic Walking and Running (2009)
  • 著者名/発表者名: Dai Owaki
  • 学会等名: The 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2009)
  • 発表場所: St.Louis, MO, USA
  • 年月日: 2009-10-13
• [備考]
  • URL: http://www.cmplx.ecei.tohoku.ae.jp/~owaki/
• [備考]
  • URL: http://www.cmplx.ecei.tohoku.ac.jp/modules/tinycontent/index.php?id=5