生物を規範とする二関節筋ロボットの視触覚フィードバック制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24760343
• 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: 金沢工業大学
• 研究代表者: 河合 宏之 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (70410298)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 制御工学 / 知能ロボティクス / 二関節筋 / 視覚情報 / 触覚情報 / 力・触覚情報

研究成果の概要

本研究では，ロボットに生物の有する環境に対する柔軟性を獲得させた生物規範型のロボット制御を実現するために，腕の関節角度，視覚情報と触覚情報を用いたシステムの検討に加えて，人間が動作を繰り返すことでその動作の精度を向上させる学習制御のアプローチにより，モデルの不確かさに影響を受けにくい制御系を設計し安定性解析をおこなった．そして，シミュレーション環境と実験システムを構築し二関節筋ロボットにおける問題点と有用性について検討した．

研究成果

• [雑誌論文] 入力飽和を考慮した動的視覚オブザーバによる位置姿勢制御 ―小型自律飛行ロボットへの適用― (2013)
  • 著者名/発表者名: 河合宏之, 村尾俊幸, 鶴尾有生, 藤田政之
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: Vol. 49, No. 6, ページ: 639-645
  • NAID: 10031182163
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナビゲーション関数を用いた視覚フィードバック制御による障害物回避 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村尾俊幸, 河合宏之, 鶴尾有生, 藤田政之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌） 巻: 133 号: 7 ページ: 1367-1375
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.133.1367
  • NAID: 10031182693
  • ISSN: 0385-4221, 1348-8155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilizing Predictive Visual Feedback Control via Image Space Navigation Function (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Murao, H. Kawai and M. Fujita
  • 雑誌名: Electronics and Communications in Japan 巻: Vol. 96, No. 10 号: 10 ページ: 12-21
  • DOI: 10.1002/ecj.11493
  • NAID: 210000168073
  • 査読あり
• [雑誌論文] 平行2リンクマニピュレータのPID型視覚フィードバック制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河合宏之, 橋本龍馬, 鈴木亮一, 小林伸明
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 C 編 巻: Vol. 78, No. 794 ページ: 3515-3528
  • NAID: 130002051589
  • 査読あり
• [雑誌論文] 安定化予測視覚フィードバック制御に対するナビゲーション関数を用いた目標位置姿勢生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村尾俊幸, 河合宏之, 藤田政之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 C 巻: Vol. 132, No. 5 ページ: 721-729
  • NAID: 10030606067
  • 査読あり
• [学会発表] Passivity-Based Iterative Learning Control for 2DOF Robot Manipulators with Antagonistic Bi-Articular Muscles (2014)
  • 著者名/発表者名: U. Ichijo, T. Murao, H. Kawai and M. Fujita
  • 学会等名: 2014 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: Antibes, France
  • 年月日: 2014-10-08 – 2014-10-10
• [学会発表] Tracking Control for FES-Cycling based on Force Direction Efficiency with Antagonistic Bi-Articular Muscles (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kawai, M. J. Bellman, R. J. Downey and W. E. Dixon
  • 学会等名: 2014 American Control Conference
  • 発表場所: Portland OR, USA
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Co-contraction of Antagonist Bi-Articular Muscles for Tracking Control of Human Limb (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawai, R. J. Downey, H. Kawai and W. E. Dixon
  • 学会等名: 2014 American Control Conference
  • 発表場所: Portland OR, USA
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Open-loop Control for 2DOF Robot Manipulators with Antagonistic Bi-articular Muscles (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sano, H. Kawai, T. Murao and M. Fujita
  • 学会等名: the 2012 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: Dubrovnik, Croatia
• [学会発表] Visual Motion Observer-based Pose Control via Obstacle Avoidance Navigation Function for Eye-in-Hand Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsuruo, T. Murao, H. Kawai and M. Fujita
  • 学会等名: the 38th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Montreal, Quebec, Canada
• [学会発表] RISE Control for 2DOF Human Lower Limb with Antagonistic Bi-Articular Muscles
  • 著者名/発表者名: Y. Kawai, H. Kawai and M. Fujita
  • 学会等名: Proc. of the 2013 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: Hyderabad, India
• [学会発表] Visual Motion Observer-Based Bilateral Control for Eye-in-Hand Mobile Robot Teleoperation
  • 著者名/発表者名: T. Murao, H. Kawai, Y. Tsuruo and M. Fujita
  • 学会等名: Proc. of the 2013 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: Hyderabad, India
• [備考] 河合研究室ホームページ
  • URL: http://www2.kanazawa-it.ac.jp/klab/