• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2010 年度 実績報告書

身体運動と言語を統一した人間・機械コミュニケーションの成立

研究課題

研究課題/領域番号 20220001
研究機関東京大学

研究代表者

中村 仁彦  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (20159073)

研究分担者 高野 渉  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (30512090)
神永 拓  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (90571571)
キーワード知能ロボット / 統計推論 / 自然言語処理 / 脳型情報処理 / 身体感覚 / ヒューマノイドロボット / コミュニケーション
研究概要

22年度は研究の各項目について、それぞれ以下のような研究成果を得た。
(1)身体運動コーパスの構築
運動記号について、階層構造によって人間の運動を高速に認識する計算法、および連鎖構造を統計モデルによって表現する方法を開発した。ロボットが人間の極近未来の運動を予測する技術を開発した。カーネギーメロン大学のモーションデータベースを用いた大規模な運動データに対して、運動の自動文節化・構造化の実験を行い有効性を確認した。
(2)人間の深部身体感覚の推定とその構造化
神経活動の推定のリアルタイム化について並列化に基づく計算法を開発した。また、筋骨格モデルの精緻化に関して、鎖骨、肩甲骨、上腕骨からなる肩コンプレックス部のモデル化を行いその計算法を開発した。
(3)自己とモノ,自己と他者の間の関係性コーパスの構築
運動記号と物体記号の連想構造を、運動記号を入力層し、物体記号を出力層とし、その間に隠れ層を持つ統計モデルによって表現する技術を構築し、関係性コーパスの構築法を開発した。これによって人間行動の観察から、行動の対象となる物体を推定すること、人間が注目する物体から行動を予測することが可能になる重要な技術である。
(4)自然言語の情報処理と身体運動の情報処理の融合
運動の記号から単語を連想する運動言語モデルと単語の並びを表現する自然言語モデルを結び付ける計算法を構築した。これによって、運動を文章として解釈すること、文章から運動を生成することが可能になった。単語や運動を逐次的に学習する計算法、運動の履歴を考慮した計算法、自然言語の辞書を活用した計算の高速化・連想の多様法を開発した。
(5)自然言語と身体感覚でコミュニケーションするヒューマノイドの開発
運動から文章の連想、文章から文章の連想、文章から運動の連想を単位計算とし、この計算を再帰的に重ねることによって他者の推論を深読みするコミュニケーション計算方法を提案した。

  • 研究成果

    (52件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (42件) 備考 (1件) 産業財産権 (5件)

  • [雑誌論文] 身体的記号化モデルに基づく人間とヒューマノイドロボットのコミュニケーション理論2010

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 山根克, 杉原知道, 山本江, 中村仁彦
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: Vol.28, No.6 ページ: 735-745

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動記号と運動ラベルの連想モデルに基づく運動データの検索・生成計算2010

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 山根克, 中村仁彦
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: Vol.28, No.6 ページ: 723-734

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ベースリンクの非駆動性を利用した浮遊リンク系の力学同定法-跳躍する人間・脚型ロボットの力センサレス力学同定-2010

    • 著者名/発表者名
      鮎澤光, ベンチャー・ジェンチャン, 中村仁彦
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: Vol.28, No.8 ページ: 1004-1013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Musculoskeletal-see-through mirror : Computational Modeling and Algorithm for Whole-Body Muscle Activity Visualization in Real Time2010

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Murai, Kosuke Kurosaki, Katsu Yamane, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Progress in Biophysics and Molecular Biology

      巻: Vol.103 ページ: 310-317

    • 査読あり
  • [学会発表] Walking Motion Generation of Humanoid Robots via Minimal Energy Control and Symmetry Condition2011

    • 著者名/発表者名
      Carlos Santacruz, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      第16回ロボティクスシンポジア,pp.243-248
    • 発表場所
      指宿(査読有)
    • 年月日
      20110314-20110315
  • [学会発表] 高精度リニアエンコーダを用いたトルクエンコーダを内蔵した関節駆動系-リーダとスケールの異方弾性支持によるクロストーク除去-2011

    • 著者名/発表者名
      小田中浩平, 神永拓, 中村仁彦
    • 学会等名
      第16回ロボティクスシンポジア,pp.481-486
    • 発表場所
      指宿(査読有)
    • 年月日
      20110314-20110315
  • [学会発表] シリアルリンク系で構成された球車輪を用いたパーソナルモビリティーの起立制御2011

    • 著者名/発表者名
      玉成錫, 中村仁彦
    • 学会等名
      第16回ロボティクスシンポジア,pp.628-633
    • 発表場所
      指宿(査読有)
    • 年月日
      20110314-20110315
  • [学会発表] 肢動作支援静油圧パワーアシスト系の低インピーダンス化と感度関数増大2011

    • 著者名/発表者名
      田中宏和, 神永拓, 中村仁彦
    • 学会等名
      第16回ロボティクスシンポジア,pp.105-110
    • 発表場所
      指宿(査読有)
    • 年月日
      20110314-20110315
  • [学会発表] Motion-Language Association Model for Human-Robot Communication2010

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Minoru Kanazawa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      12th International Symposium on Experimental Robotics
    • 発表場所
      Delhi, India(査読有)
    • 年月日
      20101218-20101221
  • [学会発表] Torque Sensitive Manipulator with High-Rigidity Torque Encoder2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Tomohiro Kawakami, Ko Ayusawa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      The First IFToMM Asian Conference on Mechanism and Machine Science, No.250161
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(査読有)
    • 年月日
      20101021-20101025
  • [学会発表] What do you expect from a robot that tells your future? The Crystal Ball2010

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Hirotaka Imagawa, Dana Kulic, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp.1780-1785
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(査読有)
    • 年月日
      20101021-20101025
  • [学会発表] Development of Knee Power Assist using Backdrivable Electro-Hydrostatic Actuator2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Tomoya Amari, Yamato Niwa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp.5517-5524
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(査読有)
    • 年月日
      20101018-20101022
  • [学会発表] Identification of Standard Inertial Parameters for Large-DOF Robots Considering Physical Consistency2010

    • 著者名/発表者名
      Ko Ayusawa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp.6194-6201
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(査読有)
    • 年月日
      20101018-20101022
  • [学会発表] Organization of Behavioral Knowledge from Extraction of Temporal-Spatial Features of Human Whole Body Motions2010

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Hirotaka Imagawa, Dana Kulic, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      The 2010 IEEE International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics, pp.52-57
    • 発表場所
      Tokyo, Japan(査読有)
    • 年月日
      20100926-20100929
  • [学会発表] Electro-Hydrostatic Actuators with Series Dissipative Property and Their Application to Power Assist Devices2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Tomoya Amari, Yamato Niwa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      The 2010 IEEE International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics, pp.76-81
    • 発表場所
      Tokyo, Japan(査読有)
    • 年月日
      20100926-20100929
  • [学会発表] Similarity Transformation of Humanoid Dynamics in Different Gravity Environments2010

    • 著者名/発表者名
      Carlos Santacruz, Ko Ayusawa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会,1A2-8
    • 発表場所
      名古屋(査読なし)
    • 年月日
      20100922-20100924
  • [学会発表] クリスタルボール:運動の記号推論を通じた未来の行動予測2010

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 今川洋尚, クーリッチ・ダナ, 中村仁彦
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会,1I2-4
    • 発表場所
      名古屋(査読なし)
    • 年月日
      20100922-20100924
  • [学会発表] 物理条件を考慮した人間の全力学パラメータの実時間同定2010

    • 著者名/発表者名
      鮎澤光, ベンチャー・ジェンチャン, 中村仁彦
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会,1I3-7
    • 発表場所
      名古屋(査読なし)
    • 年月日
      20100922-20100924
  • [学会発表] 感度関数増大による静油圧駆動パワーアシストの制御2010

    • 著者名/発表者名
      神永拓, 田中宏和, 中村仁彦
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会,2J1-4
    • 発表場所
      名古屋(査読なし)
    • 年月日
      20100922-20100924
  • [学会発表] 特異摂動法による油圧駆動関節のコンプライアンス制御2010

    • 著者名/発表者名
      田中宏和, 神永拓, 中村仁彦
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会,2N2-1
    • 発表場所
      名古屋(査読なし)
    • 年月日
      20100922-20100924
  • [学会発表] Identification of Base Parameters for Large-scale Kinematic Chains Based on Physical Consistency Approximation by Polyhedral Convex Cones2010

    • 著者名/発表者名
      Ko Ayusawa, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      18th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control (ROMANSY2010), pp.91-98
    • 発表場所
      Udine, Italy(査読有)
    • 年月日
      20100705-20100708
  • [学会発表] 運動記号と物体の連想に基づく行為の対象特定性について2010

    • 著者名/発表者名
      濱野聖也, 金澤稔, 高野渉, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,1A1-F13
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 距離画像からのモーションキャプチャ2010

    • 著者名/発表者名
      柏木匠, 鮎沢光, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,1A1-G15
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] クリスタルボール:未来を予見し準備するロボットのための技術2010

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 今川洋尚, クーリッチ・ダナ, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,1A2-G26
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] ウェアラブルロボットシステムのための力感応型油圧駆動機構の開発2010

    • 著者名/発表者名
      甘利友也, 丹羽大和, 神永拓, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,1P1-F20
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 高次幾何モーメントを用いたモデルフリー逆運動学2010

    • 著者名/発表者名
      鮎澤光, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,2A1-A25
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 異なる自由度と拘束条件を持つハンド間での把持力を考慮した把持動作の写像2010

    • 著者名/発表者名
      神永拓, 鮎澤光, コディツワック・ワジラジット, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,2A1-F02
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 低インピーダンスを実現する高剛性トルクエンコーダ内蔵マニピュレータ2010

    • 著者名/発表者名
      神永拓, 川上智弘, 鮎澤光, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,2A2-C27
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 凸多面錐近似に基づく物理条件を考慮した多自由度リンク系の標準力学パラメータの推定法2010

    • 著者名/発表者名
      鮎澤光, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,2A2-E08
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 脚歩行におけるライトコンタクトの情報的意味2010

    • 著者名/発表者名
      田中宏和, 鮎澤光, 神永拓, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010,2P1-C18
    • 発表場所
      旭川(査読なし)
    • 年月日
      20100613-20100616
  • [学会発表] 記号化された運動と自然言語の相互連想モデルとコミュニケーションへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      川辺直人, 高野渉, 中村仁彦
    • 学会等名
      2010年度人工知能学会全国大会(第24回),1J1-OS13-8
    • 発表場所
      長崎(査読なし)
    • 年月日
      20100609-20110611
  • [学会発表] ロボットの運動の言語的解釈と言語からの運動想起2010

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 中村仁彦
    • 学会等名
      第54回システム制御情報学会研究発表講演会,W33-1
    • 発表場所
      京都(査読なし)
    • 年月日
      20100519-20100521
  • [学会発表] アクチュエータの力伝達原理と構造的バックドライバビリティ-減衰結合型液圧アクチュエータとロボットハンドへの応用-2010

    • 著者名/発表者名
      神永拓, 甘利友也, 片山征大, 中村仁彦
    • 学会等名
      第54回システム制御情報学会研究発表講演会,F131
    • 発表場所
      京都(査読なし)
    • 年月日
      20100519-20100521
  • [学会発表] 物理条件と計算安定性を考慮した大自由度リンク系のための力学同定法2010

    • 著者名/発表者名
      鮎澤光, 中村仁彦
    • 学会等名
      第54回システム制御情報学会研究発表講演会,F132
    • 発表場所
      京都(査読なし)
    • 年月日
      20100519-20100521
  • [学会発表] Associative Processes between Behavioral Symbols and a Large Scale Language Model2010

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp.2404-2409
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA(査読有)
    • 年月日
      20100503-20100508
  • [学会発表] Identification of Flying Humanoids and Humans2010

    • 著者名/発表者名
      Ko Ayusawa, Gentiane Venture, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp.3715-3720
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA(査読有)
    • 年月日
      20100503-20100508
  • [学会発表] High-Fidelity Joint Drive System by Torque Feedback Control Using High Precision Linear Encoder2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kawakami, Ko Ayusawa, Hiroshi Kaminaga, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp.3904-3909
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA(査読有)
    • 年月日
      20100503-20100508
  • [学会発表] Backdrivability Analysis of Electro-Hydrostatic Actuator and Series Dissipative Actuation Model2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Tomoya Amari, Yukihiro Katayama, Junya Ono, Yuto Shimoyama, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp.4204-4211
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA(査読有)
    • 年月日
      20100503-20100508
  • [学会発表] Biomechanics from Robot Kinematics and Dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      9th International Workshop on the Algorithmic Foundations of Robotics (WAFR 2010)
    • 発表場所
      Singapore(Plenary)
    • 年月日
      2010-12-14
  • [学会発表] On Human Behavioral Data Base and Humanoids2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      Workshop : Humanoids : What next? Applications, Challenges, and Perspectives, IEEE Humanoids 2010
    • 発表場所
      Nashville, TN, USA(Invited Talk)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] 人間行動の統計モデリングを通じた大規模運動データベースの構造設計2010

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 今川洋尚, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本IFToMM会議シンポジウム,pp.41-44
    • 発表場所
      東京(査読なし)
    • 年月日
      2010-11-06
  • [学会発表] Anthropomorphic Biological Equipment (ABE) in the Brain and Anthropomorphic Artificial Equipment (AAE) of Robots2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      DFG Workshop on "Linking Neuroscience to Robotics : How complex machines benefit from brain theory"
    • 発表場所
      Tokyo(Invited Talk)
    • 年月日
      2010-10-06
  • [学会発表] Physical assistant technologies in Japan2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      French-Japan Meeting on Technologies for Helping People with Physical Disabilities
    • 発表場所
      Tokyo(Invited Talk)
    • 年月日
      2010-09-30
  • [学会発表] From Motion Capturing to Digital Human Modeling2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      11th International Symposium on the 3-D Analysis of Human Movement (3DMA-10)
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA(Plenary)
    • 年月日
      2010-07-15
  • [学会発表] Robotics from Anthropomorphism2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2010)
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA(Plenary)
    • 年月日
      2010-05-04
  • [学会発表] Semiotic Behavioral Modeling of Humans and Humanoid Robots2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      2009 Seminars in Department of Mechanical Engineering, National Taiwan University
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(Invited Seminar)
    • 年月日
      2010-02-22
  • [備考] 研究室のWEBページ

    • URL

      http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp

  • [産業財産権] トルクセンサ2011

    • 発明者名
      中村仁彦, 神永拓, 鮎澤光, 川上智弘, 小坂雄介, 加藤恵輔
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特許,出願番号2011054825
    • 出願年月日
      2011-03-11
  • [産業財産権] 全方向移動ロボット2011

    • 発明者名
      中村仁彦, 王成錫
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特許,出願番号2011054471
    • 出願年月日
      2011-03-11
  • [産業財産権] トルクセンサ校正装置、校正方法、及びプログラム2011

    • 発明者名
      中村仁彦, 鮎澤光, 神永拓, 高橋太郎
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特許,出願番号2011041247
    • 出願年月日
      2011-02-28
  • [産業財産権] 逆運動学を用いた動作・姿勢生成方法および装置2010

    • 発明者名
      中村仁彦, 鮎澤光
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特許,出願番号2010133431
    • 出願年月日
      2010-06-10
  • [産業財産権] 筋骨格モデルに基づく筋力取得方法及び装置2010

    • 発明者名
      中村仁彦, 藤田悠介, 山根克
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特許,出願番号2006514718登録番号4590640
    • 取得年月日
      2010-09-24

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi