全身感覚運動情報の多相計測と能動再構成に基づく身体性変化即応認知行動機能の研究

• 研究課題/領域番号: 26240039
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能ロボティクス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 國吉 康夫 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (10333444)
• 研究分担者: 長久保 晶彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (00357617) ; 大村 吉幸 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任研究員 (10598022)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円); 2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2016年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2015年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2014年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
• キーワード: 知能ロボティクス / 身体図式 / 適応行動 / 認知 / 人間計測

研究成果の概要

全身の触覚情報を含む多数の感覚情報を計測する装置を開発し、それを用いて手の平で行う物体操作など、人間が行う巧みな運動の原理を明らかにした。加えて、俊敏な動作を行うロボットの設計法と動作生成法を開発し、棒高跳びやバドミントンなど、柔軟な道具を用いた俊敏動作を実現した。さらに、生物の神経系を規範とした、情報処理系を構築、解析、応用することで、適応的な運動を即時的に生成する手法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] High-Speed and Lightweight Humanoid Robot Arm for a Skillful Badminton Robot (2018)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Mori, Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: IEEE Robotics and Automation Letters 巻: 3 号: 3 ページ: 1727-1734
  • DOI: 10.1109/lra.2018.2803207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ceiling Continuum Arm with Extensible Pneumatic Actuators for Desktop Workspace (2018)
  • 著者名/発表者名: Taigo Yukisawa, Ryuma Niiyama, Satoshi Nishikawa, Yoshihiro Kawahara, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2018) 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Laser to Multiple Optical Fiber Device for Optogenetics-based Epidural Spinal Cord Stimulation (2017)
  • 著者名/発表者名: Shih-Yin Chang, Kazunori Naganuma, Hoshinori Kanazawa, Kenta Takashima, Kuniaki Konishi, Takao Someya, Masaki Sekino, Yasuo Kuniyoshi, Hiroshi Onodera
  • 雑誌名: Proceedings of The 8th International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering (NER2017) 巻: - ページ: 207-210
  • DOI: 10.1109/ner.2017.8008327
  • 査読あり
• [雑誌論文] O(log N) Algorithm for Forward Kinematics under Asynchronous Sensory Input (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryo Wakatabe, Yasuo Kuniyoshi, Gordon Cheng
  • 雑誌名: in Proceedings of The 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 巻: - ページ: 2502-2507
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The contribution of topology for inclusion of feedforward network and biased synaptic strength to the long-term memory effect in a cortical microcircuit (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsuma Inoue, Yoshiyuki Ohmura, Shogo Yonekura, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: 26 th Annual Computational Neuroscience Meeting (CNS2017) 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmental and Structural Effects on Physical Reservoir Computing with Tensegrity (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Fujita, Syogo Yonekura, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of The 5th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing (ICISIP) 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Humanoid robot performing jump-and- hit motions using structure-integrated pneumatic cable cylinders (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids2017) 巻: - ページ: 696-702
  • DOI: 10.1109/humanoids.2017.8246948
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of Extensible Pneumatic Actuator with Bellows (EPAB) for Continuum Arm (2017)
  • 著者名/発表者名: Taigo Yukisawa, Yasuaki Ishii, Satoshi Nishikawa, Ryuma Niiyama and Yasuo Kuniyoshi.
  • 雑誌名: In proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2017) 巻: 1 ページ: 2303-2308
  • DOI: 10.1109/robio.2017.8324762
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bilateral Teleoperation System for a Musculoskeletal Robot Arm using a Musculoskeletal Exoskeleton (2017)
  • 著者名/発表者名: Xi Chen, Satoshi Nishikawa, Kazutoshi Tanaka, Ryuma Niiyama and Yasuo Kuniyoshi.
  • 雑誌名: In proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2017) 巻: 1 ページ: 2734-2739
  • DOI: 10.1109/robio.2017.8324833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Musculoskeletal Quadruped Robot with Torque-Angle Relationship Control System (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nishikawa, Kazuya Shida, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: In Proceedings of the International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2016) 巻: - ページ: 4044-4050
  • 査読あり
• [雑誌論文] 他者を引き上げる動作の身体力学構造の解析とモデル化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾形邦裕，國吉康夫
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: 33 号: 6 ページ: 470-480
  • DOI: 10.7210/jrsj.33.470
  • NAID: 130005092871
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improving regrasp Algorithms to Analyze the utility of Work Surfaces in a Workcell (2015)
  • 著者名/発表者名: Weiwei Wan, Matthew T. Mason, Rui Fukui and Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation 2015 (ICRA2015) 巻: - ページ: 4326-4333
  • DOI: 10.1109/icra.2015.7139796
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Design of small-size pouch motors for rat gait rehabilitation device. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shih-Yin Chang, Takashima K, Nishikawa S, Niiyama R, Someya T, Onodera H, Kuniyoshi Y
  • 雑誌名: Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 巻: 37th ページ: 4578-4581
  • DOI: 10.1109/embc.2015.7319413
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pole Vaulting Robot with Dual Articulated Arms that can Change Reaching Position Using Active Bending Motion (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nishikawa, Tomohiro Kobayashi, Toshihiko Fukushima, Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of the International Conference on Humanoid Robots 2015 (Humanoids2015) 巻: - ページ: 395-400
  • DOI: 10.1109/humanoids.2015.7363564
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Active Bending Motion of Pole Vault Robot to Improve Reachable Height (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Fukushima, Satoshi Nishikawa and Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2014) 巻: - ページ: 4208-4217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adjustment of Pressure in Antagonistic Joints with Pneumatic Artificial Muscles for Rapid Reacting Motions (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazutoshi Tanaka, Satoshi Nishikawa and Yasuo Kuniyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of the 17th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR 2014) 巻: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 開リンク系のO(log^2 n) 非同期運動学計算法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 若田部亮，Gordon Cheng，國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2017（Robomech2017）
• [学会発表] 身体構造のダイナミクスを利用したReservoir Computing に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田健一，米倉将吾，西川鋭，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2017（Robomech2017）
• [学会発表] ソフトロボットの粘弾性によるカオス結合系の運動創発変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀内喜恵，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2017（Robomech2017）
• [学会発表] バドミントンのための高加速・高速な手首を有する人型ロボットアームの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森翔太郎，田中一敏，西川鋭，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2017（Robomech2017）
• [学会発表] 跳躍打撃動作を行う構造一体型空気圧ケーブルシリンダロボットの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中一敏，西川鋭，Xi Chen，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2017（Robomech2017）
• [学会発表] 空気圧ヒト型ロボットによる生成モデルを用いた即応的な跳躍打撃動作の生成法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中一敏，西川鋭，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: 第35回日本ロボット学会学術講演会
• [学会発表] 小型ヒューマノイドロボットの全身に実装可能な高密度触覚センサ (2016)
  • 著者名/発表者名: 北浦広海，大村吉幸，國吉康夫
  • 学会等名: 第34回日本ロボット学会学術講演会
• [学会発表] 筋骨格ロボットの運動学習のためのHuman-in-the-loop教師あり学習システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 陳熙，田中一敏，西川鋭，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会（SI2016）
• [学会発表] ロボットの即応的柔軟物使用のための単純モデルによる動作生成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新井悠介, 若田部亮, 田中一敏, 大村吉幸, 國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2015（Robomech2015）
  • 発表場所: みやこめっせ 京都市勧業館, 京都府京都市
• [学会発表] 情報量最大化に基づくロボットの即時的なロコモーション生成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浪岡憲正, 山田康智, 新山龍馬, 國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2015（Robomech2015）
  • 発表場所: みやこめっせ 京都市勧業館, 京都府京都市
• [学会発表] ポール局所曲げ動作により跳躍方向を調節する双腕棒高跳びロボット (2015)
  • 著者名/発表者名: 西川鋭，小林智裕，福島俊彦，國吉康夫
  • 学会等名: 第33回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 東京電機大学 東京千住キャンパス, 東京都足立区
• [学会発表] 歩行器利用時における転倒予測と防止 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松澤陽介，山口健，堀切川一男，染谷隆夫，小野寺宏，國吉康夫
  • 学会等名: 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2015
  • 発表場所: 函館アリーナ, 北海道函館市
• [学会発表] 膨張収縮を用いて形態変化するアクティブなロボット外装の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田研一郎，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会（SI2014）
  • 発表場所: 東京ビックサイト，東京都江東区
  • 年月日: 2014-12-16
• [学会発表] ソフトアクチュエータの自動配置によるプリンタブルロボットの設計支援 (2014)
  • 著者名/発表者名: 糸谷侑紀，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会（SI2014）
  • 発表場所: 東京ビックサイト，東京都江東区
  • 年月日: 2014-12-16
• [学会発表] 尺取虫型ロコモーションを規範とした自立移動ソフトロボット (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊野智矢，新山龍馬，國吉康夫
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会（SI2014）
  • 発表場所: 東京ビックサイト，東京都江東区
  • 年月日: 2014-12-16
• [学会発表] 準備局面の拮抗的筋活動が踏み出しリーチングに与える効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中一敏, 西川鋭, 國吉康夫
  • 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,福岡市
  • 年月日: 2014-09-06
• [学会発表] 確率的目標状態への遷移時間を最小化する準備動作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中一敏, 西川鋭, 國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2014（Robomech2014）
  • 発表場所: 富山市総合体育館,富山市
  • 年月日: 2014-05-26
• [学会発表] 二関節バネダンパ機構が外乱下の棒高跳びに与える効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西川鋭, 福島俊彦, 國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2014（Robomech2014）
  • 発表場所: 富山市総合体育館,富山市
  • 年月日: 2014-05-26
• [学会発表] 高時空間分解データグローブを用いた勿体操作の口バストな接触運動パターンの抽出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 若田部亮, 山田康智，鷺坂隆志，大村吉幸，國吉康夫
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2014（Robomech2014）
  • 発表場所: 富山市総合体育館,富山市
  • 年月日: 2014-05-26
• [備考] 國吉・新山研究室ホームページ
  • URL: http://www.isi.imi.i.u-tokyo.ac.jp/ja/
• [備考] 國吉・新山研究室ホームページ
  • URL: http://www.isi.imi.i.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 國吉・新山研究室ホームページ
  • URL: http://www.isi.imi.i.u-tokyo.ac.jp/index.html
• [産業財産権] 圧力センサ (2015)
  • 発明者名: 國吉康夫, 大村吉幸, 鷺坂隆志, 長久保晶彦, 尾崎和行, 他
  • 権利者名: 日本メクトロン, 産業技術総合研究所, 東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 公開番号: 2015-145881
  • 出願年月日: 2015-04-06