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幾何学的に拘束された人間の自然な動作の解析とロボット制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23560292
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関九州大学

研究代表者

M・M SVININ  九州大学, 学内共同利用施設等, 教授 (90274125)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードモーションプランニング / 拘束運動 / 最適制御 / 非ホロノミックなシステム / 人間機械システム / バーチャルリアリティ / 人間らしい動作 / ハプティックインターフェイス / (1)モーションプランニング
研究概要

本研究では人間らしいリーチング運動を表現する数学モデルを構築する。先ずは人間上肢動作の数学モデルを確率的な定式化により構築した。具体的には確率的要素を仮定したうえで動作生成のための数理モデルを作成し、これを変分問題として扱うことで一種の最適制御問題として動作軌道を 求めた。次に、本研究の枠組みで、非ホロノミックシステムにおけるスムーズな動作生成の解析を行いました。非ホロノミック拘束の下での巧みな運動を理解するために、平面上に置かれた球の回転を利用した移動運動で、接触領域に制限がある場合についての運動計画に対して動力学的な解析を行った。提案した計画アルゴリズムは最適制御を用いた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 1件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] A Motion Planning Strategy for a Spherical Rolling Robot Driven by Two Internal Rotors2014

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga, M. Svinin, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics

      巻: vol.30, No. 4(in press)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] On the Dynamic Model and Motion Planning for a Spherical Rolling Robot Actuated by Orthogonal Internal Rotors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Regular and Chaotic Dynamics

      巻: vol.18, no .1-2 ページ: 126-143

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optimal short-term policies for protection of single biological species from local extinction2013

    • 著者名/発表者名
      E. Cruz-Rivera, O. Vasilieva, M. Svinin
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: vol.263 ページ: 273-280

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Optimal short-term policies for protection of single biological species from local extinction2013

    • 著者名/発表者名
      E. Cruz-Rivera, O. Vasilieva, and M. Svinin
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 263 ページ: 273-280

    • DOI

      10.1016/j.ecolmodel.2013.05.013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Dynamic Model and Motion Planning for a Class of Spherical Rolling Robots2012

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Int. Conference on Robotics and Automation

      巻: vol. 4 ページ: 3226-3231

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An Analysis of the Motion Planning Problem for a Spherical Rolling Robot Driven by Internal Rotors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: vol. 1 ページ: 414-419

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] On the Motion Planning Problem for a Spherical Rolling Robot Driven by Two Rotors2012

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga, M. Svinin, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. IEEE/SICE Int. Symposium on System Integration

      巻: vol. 1 ページ: 704-709

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Models of and Experiments with Reaching Tasks in Haptic Virtual Environments2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin and I. Goncharenko
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 6851 ページ: 32-41

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 慣性ロータを用いた球型移動ロボットの動作実験2013

    • 著者名/発表者名
      福井教文,盛永明啓, M. Svinin,山本元司
    • 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論文集
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 重心移動による駆動方式を有する球型ロボットの研究2013

    • 著者名/発表者名
      盛永明啓, M. Svinin,山本元司
    • 学会等名
      第31回日本ロボット学会学術講演会論文集
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical design of optimal short-term policies for protection of single biological species2013

    • 著者名/発表者名
      E. Cruz-Rivera, O. Vasilieva, M. Svinin
    • 学会等名
      IX Congreso Colombiano de Métodos Numéricos, Cali 2013
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Motion Planning Algorithms for Spherical Rolling Robots2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin
    • 学会等名
      Proc. 2nd International Conference on Applied Mathematics and Informatics, ICAMI 2013
    • 発表場所
      San Andres, Colombia
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Dynamically Realizable Reconfiguration Strategy for Steering a Spherical Rolling with Two Internal Rotors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE ICMA 2013
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] On the Geometric Phase Approach to Motion Planning for a Spherical Rolling Robot in Dynamic Formulation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS'13
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Dynamically Realizable Reconfiguration Strategy for Steering a Spherical Rolling with Two Internal Rotors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Numerical design of optimal short-term policies for protection of single biological species2013

    • 著者名/発表者名
      E. Cruz-Rivera, O. Vasilieva, M. Svinin
    • 学会等名
      IX Congreso Colombiano de Métodos Numéricos
    • 発表場所
      Cali, Colombia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] On the Geometric Phase Approach to Motion Planning for a Spherical Rolling Robot in Dynamic Formulation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Motion Planning Algorithms for Spherical Rolling Robots2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin
    • 学会等名
      2nd International Conference on Applied Mathematics and Informatics
    • 発表場所
      San Andres, Colombia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Dynamic Model and Motion Planning for a Class of Spherical Rolling Robots2012

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE Int. Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      St. Paul, Minnesota
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] An Analysis of the Motion Planning Problem for a Spherical Rolling Robot Driven by Internal Rotors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS'12
    • 発表場所
      Vilamoura, Algarve, Portugal
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 球型転がりロボットの動力学モデルの構築と軌道計画2012

    • 著者名/発表者名
      盛永明啓, Mikhail Svinin,山本元司
    • 学会等名
      第17回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      山口県萩市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] On the Motion Planning Problem for a Spherical Rolling Robot Driven by Two Rotors2012

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga, M. Svinin, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE/SICE Int. Symposium on System Integration
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] An Analysis of the Motion Planning Problem for a Spherical Rolling Robot Driven by Internal Rotors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, A. Morinaga, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Vilamoura, Algarve, Portugal
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A Mathematical Analysis of the Minimum Variance Model of Human-Like Reaching Movements2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS'2011
    • 発表場所
      San Francisco, CA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A server-client system for individual human body shape modeling using 3D scan data and limited sets of anthropometric parameters2011

    • 著者名/発表者名
      I. Goncharenko, H. Ueki, K. Takashiba, M. Mochimaru, M. Kouchi, S. Usui, M. Odahara , M. Svinin
    • 学会等名
      In : Proc. of the First International Symposium on Digital Human Modeling (DHM 2011)
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling of human-like reaching movements in dynamic environments using optimal control2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin
    • 学会等名
      15th Baikal International School-Seminar on Optimization Methods and their Applications
    • 発表場所
      Listvyanka
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] On the Percussion Center of Flexible Links2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, M. Kaneko, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. IEEE Int. Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 動力学モデルに基づく球型移動ロボットの考察2011

    • 著者名/発表者名
      盛永明啓,M. Svinin, 山本元司
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会論文集
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Mathematical Analysis of the Minimum Variance Model of Human-Like Reaching Movements2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] On the Percussion Center of Flexible Links2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin, M. Kaneko, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE Int. Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A server-client system for individual human body shape modeling using 3D scan data and limited sets of anthropometric parameters2011

    • 著者名/発表者名
      I. Goncharenko, H. Ueki, K. Takashiba, M. Mochimaru, M. Kouchi, S. Usui, M. Odahara , M. Svinin
    • 学会等名
      First International Symposium on Digital Human Modeling
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling of human-like reaching movements in dynamic environments using optimal control2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin
    • 学会等名
      15th Baikal International School-Seminar on Optimization Methods and their Applications
    • 発表場所
      Listvyanka, Russia
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 動力学モデルに基づく球型移動ロボットの考察2011

    • 著者名/発表者名
      盛永明啓,Mikhail Svinin,山本元司
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会
    • 発表場所
      京都市(京都大学)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] On the Iterative Steering of a Rolling Robot Actuated by Internal Rotors, in Current Trends in Applied Mathematical Science2014

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga, M. Svinin, and M. Yamamoto
    • 出版者
      Springer Proceeding in Mathematics and Statistics(O. Vasilieva, G. Olivar, eds.)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] On the Iterative Steering of a Rolling Robot Actuated by Internal Rotors, in Current Trends in Applied Mathematical Science (O. Vasilieva, G. Olivar, eds.), Springer Proceeding in Mathematics and Statistics2014

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga, M. Svinin, and M. Yamamoto
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Motion planning algorithms for a rolling sphere with limited contact area,"in"Mobile robots : robot-wheel and robot-ball,"2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin and S. Hosoe
    • 出版者
      RCD Publishers(A. Borisov and I. Mamaev, and Yu. Karavaev (Eds))
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Motion planning algorithms for a rolling sphere with limited contact area (in Russian) in Mobile robots: robot-wheel and robot-ball (A. Borisov, I. Mamaev, and Yu. Karavaev, Eds), RCD Series on Mobile Systems and Robotics2013

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin and S. Hosoe
    • 出版者
      RCD Publishers
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Models of and Experiments with Reaching Tasks in Haptic Virtual Environments,"Haptic and Audio Interaction Design2011

    • 著者名/発表者名
      M. Svinin and I. Goncharenko
    • 出版者
      Lecture Notes in Computer Science(E. Cooper, S. Brewster, H. Ogawa, and V. Kryssanov (Eds.))
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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