人と調和し訓練効果を最大化するロボット装着型トレーニング

• 研究課題/領域番号: 25K14762
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59030:体育および身体教育学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宮嵜 哲郎 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (60734481)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025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); 2027年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: トレーニング / 装着型ロボット / 人機械調和型協調制御系 / 人の力覚応答モデル / 訓練効果最大化

研究開始時の研究の概要

本研究では上肢・下肢の周期運動を対象として，ロボットの駆動系を小規模化する駆動・推定モード切替を実装し，さらにロボットの動作に対する人の過渡応答・定常応答を実験計測し機械学習により力覚応答モデルを与えることで，人・機械系全体が調和して訓練効果（運動の精度，筋活動量など）を最大化するトレーニングを提案する．人とロボットを内包する協調制御系全体の入出力関係を陽に定式化し，リアルタイムに訓練効果を評価して，人モデルと制御器を更新する．これにより，運動者個々の需要にロボットの駆動力を最適に調整したオーダーメイドトレーニングを実現し，高齢者の健康増進とアスリートの競技能力向上に貢献できる．