| 研究課題/領域番号 |
22K21297
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
河原塚 健人 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (90964677)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 筋骨格 / ヒューマノイド / 開放型関節 / 靭帯拘束 / 柔軟素材 / 深層学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人体模倣型筋骨格ヒューマノイドの開放型関節と靭帯による柔らかな拘束に関する身体設計手法, 筋長・筋張力・慣性・関節内圧・視覚等の冗長センサ実装とその相関関係を活用した状態推定・制御を, 柔軟物シミュレーションと実機における深層学習を駆使し解決する. また, 土木や介護, 日常生活等における多様なタスク実現により環境適応行動の評価を行うと同時に, 目標仕様からの設計・学習・動作生成までを一般化した柔軟身体構築法を明らかにする.
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| 研究成果の概要 |
人間と同様に柔軟で適応的な身体を構成するため, 人間らしい開放型関節と靭帯を持つ筋骨格ヒューマノイドを開発した. 関節の低摩擦性を担保する関節液内包機能, 柔軟かつ衝撃に強い靭帯拘束, 人間らしい3次元的な構造をもつ筋腱複合体と面状筋構造を開発し, それらにおける関節受容器実装とモデル予測制御まで行った. 加えて, 人間らしい筋と靭帯の配置の合理性検証, 人間らしい筋配置の実ロボット実装に向けた筋配置設計最適化にまで成功した.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人間の柔軟で適応的な身体構造の理解は, 現在のロボットに足りない柔軟性・適応性・冗長性を大きく変革する鍵となり得る. 本研究では人間に特徴的な, 衝撃に強く柔らかな構造を提供する開放型関節と靭帯拘束, 筋腱複合体に着目し, それらを実際のロボット上に実装する手法の開発に成功している. 今後人間社会に実際に導入されるロボットはより人間に近く親近感があり, 人間と同じような柔らかさと適応性を持つべきであり, 本研究はそんな社会の実現への一歩であると考えている.
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