ヒト－ロボット相互作用の局在性に注目したセンサトポロジに基づく特徴抽出

• 研究課題/領域番号: 24700203
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 株式会社国際電気通信基礎技術研究所
• 研究代表者: 野田 智之 株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 専任研究員 (30588661)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 外骨格型ロボット / 生体信号 / ヒトロボットインタラクション / 知能ロボット / パワーアシストロボット / HRI

研究成果の概要

本研究では外骨格型ロボットなどをはじめとしたアシスト機器の安心・安全な制御を実現するため、ヒト-ロボット間の相互作用を考慮した情報処理および制御手法の開発を行った。生体情報による人の運動意図推定を行う手法に、センサ構造の中間的な表現を用いたモデル化の手法を導入することで、センサの欠損などが起こっても頑健に運動意図を推定することが可能で、これまで安定化しなかったアシスト力を安定に出力することが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] A fault tolerant approach for biosignal-based robot control (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Furukawa, T. Noda, T. Teramae and J. Morimoto
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: - 号: 7 ページ: 505-514
  • DOI: 10.1080/01691864.2014.996603
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Decoding the ERD/ERS: influence of afferent input induced by a leg assistive robot (2014)
  • 著者名/発表者名: Giuseppe LISI, Tomoyuki NODA, Jun MORIMOTO
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: Vol. 8 ページ: 1-12
  • DOI: 10.3389/fnsys.2014.00085
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An EMG-driven weight support system with pneumatic artificial muscles (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichiro FURUKAWA, Tomoyuki NODA, Tatsuya TERAMAE, Jun MORIMOTO
  • 雑誌名: IEEE Systems Journal 巻: PP 号: 3 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1109/jsyst.2014.2330376
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Estimating Joint Movements from Observed EMG Signals with Multiple Electrodes under Sensor Failure Situations toward Safe Assistive Robot Control (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichiro FURUKAWA, Tomoyuki NODA, Tatsuya Teramae, Jun MORIMOTO
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2014)
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-30
• [学会発表] Towards Balance Recovery Control for Lower Body Exoskeleton Robots with Variable Stiffness Actuators: Spring-Loaded Flywheel Model (2015)
  • 著者名/発表者名: Corinne Doppmann, Barkan Ugurlu, Masashi Hamaya, Tatsuya Teramae, Tomoyuki Noda, Jun Morimoto
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2014)
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-30
• [学会発表] Development of an upper limb exoskeleton powered via pneumatic electric hybrid actuators with bowden cable (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki NODA, Tatsuya TERAMAE, Barkan UGURLU, Jun MORIMOTO
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2014)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [学会発表] Nested chamber design for modularized pneumatic artificial muscle transmitted via bowden cable (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki NODA, Jun MORIMOTO
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2014) Workshop
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [学会発表] Design of an Integrated Pneumatic-Electromagnetic Hybrid Linear Actuator (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Nakata, Tomoyuki Noda, Jun Morimoto and Hiroshi Ishiguro
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2014) Workshop
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [学会発表] 特性の異なるアクチュエータを持つロボットのためのモデル予測制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石原弘二,寺前達也,野田智之,森本淳
  • 学会等名: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 九州産業大学（福岡県）
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-06
• [学会発表] Optimal Control Approach for Pneumatic Artificial Muscle with using Pressure-Force Conversion Model (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Teramae, T.Noda, J.Morimoto
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2014
  • 発表場所: 香港（中国）
• [学会発表] Design of Hybrid Drive Exoskeleton Robot XoR2 (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Hyon,T.Hayashi,A.Yagi,T.Noda,J.Morimoto
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2013
  • 発表場所: 東京ビックサイト（東京都）
• [学会発表] Brain exoskeleton-robot interface for rehabilitation assistance (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Noda, J. Furukawa, T. Teramae, S. Hyon, J. Morimoto
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Workshop, 2013
  • 発表場所: 東京ビックサイト（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] Modeling and control of a pneumatic-electric hybrid system (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Teramae, T.Noda, S. Hyon, J. Morimoto
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2013
  • 発表場所: 東京ビックサイト（東京都）
• [学会発表] 表面筋電図の冗長性を利用したロバストな力フィードバックのためのトルク推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川 淳一朗，野田 智之，森本 淳
  • 学会等名: 第31回 日本ロボット学会 学術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都）
• [学会発表] Tendon-spring model of pneumatic-electric hybrid actuator for exoskeleton robot
  • 著者名/発表者名: 野田智之
  • 学会等名: 第30回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
• [学会発表] Brain-controlled exoskeleton robot for BMI rehabilitation
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Noda
  • 学会等名: IEEE/RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoids2012)
  • 発表場所: 大阪産業創造館（大阪府）
• [学会発表] アシストロボットのインタラクションを考慮した筋電位に基づく力制御
  • 著者名/発表者名: 野田智之
  • 学会等名: 第18回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 古窯（山形県）
• [学会発表] EMGを用いたヒト運動中の関節トルク推定
  • 著者名/発表者名: 古川淳一朗
  • 学会等名: 第18回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 古窯（山形県）
• [学会発表] An Electromyogram based force control coordinated in assistive interaction
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Noda
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA2013)
  • 発表場所: Karlsruhe(Germany)
• [産業財産権] アクチュエータ装置、ヒューマノイド型ロボットおよびパワーアシスト装置 (2014)
  • 発明者名: 野田智之、仲田佳弘、石黒浩、森本淳
  • 権利者名: （株）国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-05-27
• [産業財産権] アクチュエータ装置、ヒューマノイド型ロボットおよびパワーアシスト装置 (2014)
  • 発明者名: 野田智之、仲田佳弘、石黒浩、森本淳
  • 権利者名: （株）国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-12-26
• [産業財産権] 駆動システム (2014)
  • 発明者名: 石原弘二、森本淳、野田智之、寺前達也
  • 権利者名: （株）国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-09-03
• [産業財産権] アクチュエータ装置、パワーアシストロボットおよびヒューマノイドロボット (2014)
  • 発明者名: 野田智之、森本淳
  • 権利者名: （株）国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-09-12
• [産業財産権] 制御信号生成装置およびパワーアシスト装置 (2013)
  • 発明者名: 野田 智之，古川 淳一朗，森本 淳
  • 権利者名: 株式会社国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-182268
  • 出願年月日: 2013-09-03
• [産業財産権] パワーアシスト装置およびそれを用いたリハビリテーション支援装置 (2013)
  • 発明者名: 野田 智之, 寺前 達也, 古川 淳一朗、森本淳
  • 権利者名: (株)国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-029011
  • 出願年月日: 2013-02-18
• [産業財産権] パワーアシストロボット (2013)
  • 発明者名: 野田 智之, 寺前 達也, 古川 淳一朗
  • 権利者名: (株)国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-029316
  • 出願年月日: 2013-02-18
• [産業財産権] パワーアシストロボット (2012)
  • 発明者名: 野田 智之，森本 淳
  • 権利者名: (株)国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-202854
  • 出願年月日: 2012-09-14
• [産業財産権] パワーアシストロボット (2012)
  • 発明者名: 野田 智之，中野 直, 森本 淳
  • 権利者名: (株)国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-202904
  • 出願年月日: 2012-09-14
• [産業財産権] 外骨格型ロボットおよびリハビリテーション装置 (2012)
  • 発明者名: 森本 淳，野田 智之, 寺前 達也, 古川 淳一朗
  • 権利者名: (株)国際電気通信基礎技術研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-260237
  • 出願年月日: 2012-11-28