| 研究課題/領域番号 |
21H01300
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
森澤 光晴 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 副連携研究ラボ長 (00392671)
|
|---|
| 研究分担者 |
熊谷 伊織 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60803880)
室岡 雅樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (70825017)
Escande Adrien 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (00835374)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
|
|---|
| キーワード | 多点接触運動計画 / 多点接触運動制御 / オンライン重心軌道生成 / ヒューマノイドロボット / 人型ロボット / 3次元自律移動 / 多点接触移動 / ３次元自律移動 / 非線形モデル予測制御 / ３次元自律異動 / モーションライブラリ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、隘路度の高い複雑未知環境における3次元自律移動に関する研究を行う。本研究では、梯子・螺旋階段・乱立した配管といった隘路度の高い環境を想定し、これらの環境をヒューマノイドロボットによる手足を自在に組み合わせて移動する多点接触運動を考える。具体的には以下の研究課題①即時的に多点接触運動を生成するためのモーションデータベースの構築、②動力学シミュレータを活用したモーションデータベースのデータ自動生成、③重心運動方程式に着目した多点接触運動制御アルゴリズムの開発、④実環境における自律移動の実証、に取り組む。そして様々な環境を連続的に移動可能な統一的なフレームワークを開発する。
|
| 研究成果の概要 |
本課題では、ヒューマノイドロボットの手足を自在に組み合わせて3次元移動する多点接触運動を即時的に生成する研究に取り組んだ。本研究では多点接触運動を実現するにあたって、多点接触運動制御と多点接触運動計画に問題を切り分けて理論的な枠組みの構築を行った。また多点接触運動計画について、強化学習により接触位置や接触遷移の順序を高速に求めるアルゴリズムを開発した。多点接触運動制御については、重心の運動量、角運動量に関する6次元の運動方程式の線形化モデルを用いて予見制御によるオンライン重心生成と、接触位置の摩擦制約を考慮した最適力分配に基づく高速計算アルゴリズムを開発した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでロボットは工場などの整備された環境において活用されてきたが、ロボットは高負荷・単純反復・難姿勢作業といった人にとって負担の大きい作業について代替し、人手不足解消の一助となることが期待される。これらのロボットによる代替が困難な原因の一つとして、これらの作業を期待されている現場は空間的な制約が強く、車輪型ロボットではアクセスが困難なことが挙げられる。本研究成果である多点接触運動技術は、様々な多点接触運動を統一的なフレームワークで動作計画と制御を実行することができ、任意の四肢を用いて、これらの複雑な環境の到達可能な領域を拡大することができる。
|
