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ロボットによる人間の技術の抽出とその転写と教示アルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24760331
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 制御工学
研究機関埼玉大学

研究代表者

境野 翔  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (70610898)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード技術伝承 / ハプティクス / ロボティクス / メカトロニクス / 外骨格型ロボット / 力制御 / 人間の同定 / 技術の抽出 / 動的接触制御 / 衝突制御 / ロボットタスクの抽象化 / 動特性同定
研究概要

まず、外骨格型ロボットを用いることで、大掛かりな装置を必要としない容易かつ高精度な人間の慣性・摩擦・質量などのパラメータの同定に成功した。
次に、ハンマを用いた人間の打撃動作から人間の動特性を分離することで、加速度情報として運動技術を抽出した。これを他のロボットの動特性と再結合することにより、運動技術をロボットへの転写が可能になり、複雑な式を解くことなく人間のような各関節の干渉を陽に用いる複雑な運動を実現した。結果、モータが発揮できる最大速度を大きく上回る手先先端速度を実現した。
最後に、別の被験者の身体を外骨格型ロボットによって適切な運動へと誘導して運動技術を教示することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (20件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Position Constrained Bilateral Control by Oblique Coordinate Control Considering Priority of Tasks2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Tomoya Sato, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: vol.2, No. 6 ページ: 298-305

    • NAID

      130003388495

    • 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] Force Based Disturbance Observer for Dynamic Force Control and a Position/Force Hybrid Controller2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Tomoya Sato, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: vol.8, No. 5 ページ: 505-514

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A Novel Motion Equation for General Task Description and Analysis of Mobile-Hapto2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Tomoya Sato, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: vol. 60, No. 7 ページ: 2673-2680

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Force Based Disturbance Observer for Dynamic Force Control and a Position/Force Hybrid Controller2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Tomoya Sato, and Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: Vol. 8, No. 5

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Motion Equation for General Task Description and Analysis of Mobile-Hapto2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Sato Tomoya, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEETransactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 60,No. 7 号: 7 ページ: 2673-2680

    • DOI

      10.1109/tie.2012.2196009

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Position/Force Decoupled Bilateral Communication without Force Control in Slave Side by Using Multirate Control2014

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
    • 学会等名
      in Proc. of the 13rd IEEE AMC
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Haptic Data Compression for Rehabilitation Databases2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kaneko, Shota Ito, Toshiaki Tsuji, Sho Sakaino
    • 学会等名
      in Proc the 13rd IEEE AMC
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 画像と機能的電気刺激を組み合わせた運動技能教示システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      川尻皓之,境野翔,辻俊明
    • 学会等名
      平成26年産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      東京(IIC-14-110)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 外骨格ロボットアームを用いた人のモーションのロボットへの転写及び人への教示2014

    • 著者名/発表者名
      山崎貴大,境野翔,辻俊明
    • 学会等名
      平成26年産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      東京(IIC-14-121)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Position/Force Decoupled Bilateral Communication without Force Control in Slave Side by Using Multirate Control2014

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
    • 学会等名
      the 13rd IEEE International Workshop on Advanced Motion Control
    • 発表場所
      慶應義塾大学 (横浜)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Haptic Data Compression for Rehabilitation Databases2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kaneko, Shota Ito, Toshiaki Tsuji, Sho Sakaino
    • 学会等名
      the 13rd IEEE International Workshop on Advanced Motion Control
    • 発表場所
      慶應義塾大学 (横浜)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Bilateral Control of Velocity Control System Using Electric and Hydraulic Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Daiki Takahashi, Takayuki Furuya, Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
    • 学会等名
      in Proc the 39^<th> IECON
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 外骨格ロボットアームを用いた水平方向と重力方向における複数人の打撃動作の検証2013

    • 著者名/発表者名
      山崎貴大,境野翔,辻俊明
    • 学会等名
      平成25年度電気学会産業応用部門大会講演論文集
    • 発表場所
      山口(2-25)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 可動範囲の制限された多自由度マニピュレータの外乱積分値を用いた動特性同定2013

    • 著者名/発表者名
      境野翔,辻俊明
    • 学会等名
      平成25年産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉(IIC-13-034)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 多自由度ロボットアームを用いた電気-油圧アクチュエータ間のバイラテラル制御2013

    • 著者名/発表者名
      古谷峻千,境野翔,辻俊明
    • 学会等名
      平成25年産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉(IIC-13-045)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 人の接触動作時の動特性の抽出と解析2013

    • 著者名/発表者名
      山崎貴大,境野翔,辻俊明,橋本卓弥
    • 学会等名
      平成25年産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉(IIC-13-067)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Bilateral Control of Velocity Control System Using Electric and Hydraulic Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Daiki Takahashi, Takayuki Furuya, Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
    • 学会等名
      the 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      Austria Center Vienna (Vienna, Austria)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 外骨格ロボットアームを用いた水平方向と重力方向における複数人の打撃動作の検証2013

    • 著者名/発表者名
      山崎貴大, 境野翔, 辻俊明
    • 学会等名
      平成25年度電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      山口大学 (山口)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 可動範囲の制限された多自由度マニピュレータの 外乱積分値を用いた動特性同定2013

    • 著者名/発表者名
      境野翔、辻俊明
    • 学会等名
      2013年電気学会産業計測制御研究会
    • 発表場所
      千葉(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 人の接触動作時の動特性の抽出と解析2013

    • 著者名/発表者名
      山崎貴大、境野 翔、辻 俊明、橋本卓弥
    • 学会等名
      2013年電気学会産業計測制御研究会
    • 発表場所
      千葉(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 多自由度ロボットアームを用いた電気-油圧アクチュエータ間のバイラテラル制御2013

    • 著者名/発表者名
      古谷峻千、高橋大樹、境野 翔、辻 俊明
    • 学会等名
      2013年電気学会産業計測制御研究会
    • 発表場所
      千葉(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] An Extended Jacobian Matrix and Multirate Control for Bilateral Control between Different Time Resolution Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
    • 学会等名
      in Proc of the 38^<th> IECON
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 可動範囲を考慮した多自由度マニピュレータの動特性同定法2012

    • 著者名/発表者名
      境野翔,辻俊明
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会学術講演集
    • 発表場所
      札幌(4O3-4)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An Extended Jacobian Matrix and Multirate Control for Bilateral Control between Different Time Resolution Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino and Toshiaki Tsuji
    • 学会等名
      IECON 2012 38th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      Montreal, Canada (Ecole de technologie superieure)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 可動範囲を考慮した多自由度マニピュレータの動特性同定法2012

    • 著者名/発表者名
      境野翔、辻俊明
    • 学会等名
      日本ロボット学会 第30回記念 学術講演会
    • 発表場所
      札幌(札幌コンベンションセンター)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sakainolab.ees.saitama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 位置・力制御装置、位置・力制御方法及びプログラム2013

    • 発明者名
      大西公平,境野翔,野崎貴裕
    • 権利者名
      大西公平,境野翔,野崎貴裕
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 位置・力制御装置、位置・力制御方法及びプログラム2013

    • 発明者名
      大西公平, 境野翔, 野崎貴裕
    • 権利者名
      大西公平, 境野翔, 野崎貴裕
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-09-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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