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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20220001
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 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: 山根 克 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (00361543) ; 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 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

研究概要

人間の身体と運動の記号モデルと自然言語モデルを接続することによって,世界や他者の理解を行い,それに基づいて自己の行動を決定する計算システムを構築した.人類の祖先がたどったものとは異なる経路をたどって,まだきわめて限られてはいるが, われわれが世界や他者を理解するのと類似の方法をロボットが獲得した瞬間である. これを再帰的に行うことによって, 他者の行動決定のモデルを推論する自己のモデルを推論するなど,いわゆる「こころの問題」に接近することができる.この過程で,人間の深部身体感覚や神経活動の推論の計算基盤を構築し,これらをヒューマノイドロボットへ実装するために,カに敏感なアクチュエータと駆動系,外乱の機敏に反応して随時にステップを変更する歩行制御系を開発した.

研究成果

• [雑誌論文] 身体運動と言語を結ぶロボットの統計的情報処理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高野渉,鮎澤光,濱野聖也,梅澤慶介,中村仁 彦
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.30, No.7 ページ: 12-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] 運動の認識・ 生成計算の再帰的情報処理を通じた群集をすり抜けるヒューマノイドロボット (2012)
  • 著者名/発表者名: 高野渉,上段達弘,中村仁彦
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: Vol.53, No.11 ページ: 2466-2476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Affine trajectory deformation for redundant manipulators Robotics (2012)
  • 著者名/発表者名: Q.-C. Pham, Y Nakamura
  • 雑誌名: Science and Systems ページ: 166
  • 査読あり
• [雑誌論文] 感度関数増大によるアシスト制御を行う静油圧駆動膝用パワーアシストの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神永拓,田中宏和,甘利友也,丹羽大和,中村仁彦
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: No.29 ページ: 609-618
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野渉,今川洋尚,クリッチ・ダナ,中村仁彦
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: No.29 ページ: 745-751
  • 査読あり
• [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] べ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・脚型ロボットのカセンサレスカ学同定- (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 Algori- thm for Whole-Body Muscle Activity Visual- ization in Real Time (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Murai, K. Kurosaki, K. Yamane,Y. Nakamura
  • 雑誌名: Progress in Biophysics and Molecular Biology 巻: Vol.103 ページ: 310-317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boundary Condition Relaxation Method for Stepwise Pedipulation Planning of Biped Robots (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sugihara and Y Nakamura
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Robotics 巻: Vol.25, No.3 ページ: 658-669
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-line Segmentation and Clustering from Contin- uous Observation of Whole Body Motions (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Kulic, W. Takano, Y Nakamura
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Robotics 巻: Vol.25, No.5 ページ: 1158-1166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Human I、imb Viscoelasticity using Robotics Methods to Support the Diagnosis of Neuromuscular Diseases (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Venture, K. Yamane, Y Nakamura, and T.Yamamoto
  • 雑誌名: Intern. J. of Robotics Research 巻: Vol.28, No.10 ページ: 1322-1333
  • 査読あり
• [雑誌論文] 幾何学的シンボル操作による多様な動作パターンの認 識・生成を実現する原始シンボル空間の構成法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲邑哲也,谷江博昭,中村仁彦
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.27, No.5 ページ: 84-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] 統計的相関に基づく動作 パターンのリアルタイム教師なし分節化と原始シンボルの自律的獲得 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高野渉,中村仁彦
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.27, No.9 ページ: 1046-1057
  • 査読あり
• [雑誌論文] べースリンクの運動方程式を利用した脚型ロボットの最小力学パラメータの同定 (2009)
  • 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.27, No.9 ページ: 1066-1077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mimetic Communication with Impedance Control for Physical Human-Robot, Interaction (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Lee, C. Ott, Y Nakamura
  • 雑誌名: IEEE Intern, Conf. on Robotics and Automation ページ: 1535-1542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Takano and Y Nakamura, Incremental Learning, Clustering and Hierarchy Formation of Whole Body Motion Patterns using Adaptive Hidden Markov Chains (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Kulic, W.
  • 雑誌名: Intern. J. of Robotics Research 巻: Vol.27 ページ: 761-784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Employing wave variables fbr coordinated control of robots with distributed control architecture (2008)
  • 著者名/発表者名: C. Ott and Y Nakamura
  • 雑誌名: IEEE Intern, Conf. on Robotics and Automation ページ: 575-582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identifiability and Identification of Inertial Parameters Using the Under-actuated Base-Link Dynamics for Legg-ed Multibody Systems
  • 著者名/発表者名: KAyusawa, G. Venture, Y Nakamura
  • 雑誌名: Intern. J. of Robotics Research 巻: accepted
  • 査読あり
• [学会発表] 出力軸トルクセンサを用いたバックドライバブル静油圧アクチュエータの力感応制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神永拓,安藤雄太,大月智史,小田中浩平,中村仁彦
  • 学会等名: 第18回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 山形県上山市
  • 年月日: 20130314-15
• [学会発表] 勾配計算分解を用いた逆運動学計算の高速化および大自由度筋骨格モデルへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鮎澤光,中村仁彦
  • 学会等名: 第17回ロボティクスシンポジア予稿集
  • 発表場所: 山口県山口市
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 身体運動と言語を繋ぐ統計的情報処理を用いたヒューマノイドロボットの運動の言語理解と言語からの運動生成計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野渉,中村仁彦
  • 学会等名: 合同工一ジェントワークショップ&シンポジウム
  • 発表場所: 静岡県熱海市
  • 年月日: 20111026-28
• [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
  • 発表場所: 愛知 県名古屋市
  • 年月日: 20100922-24
• [学会発表] 筋の動特性モデルに基づく筋張力のリアルタイム推定及び可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村井昭彦,黒崎浩介,山根克,中村仁彦,EMG
  • 学会等名: ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 北海道、登別市
  • 年月日: 20090316-17
• [備考] 東京大学情報理工学系研究科知能機械情報学専攻中村研究室
  • URL: http://www.vnl.t.u-tokvo.ac.ip/index-i.html
• [備考] 科学研究費補助金基盤研究(S)2008-2013
  • URL: http://www.vnl.t.u-tokvo.ac.ipfproiectfkibanS2008-201
• [備考] 研究室のWEBより論文等の情報を公開
  • URL: http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp
• [産業財産権] 筋張力データベースの構築方法、筋張力データベース、筋張力データベースを用いた筋張力計算方法及び装置 (2013)
  • 発明者名: 中村仁彦,村井昭彦,高屋定裕,山根克
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許第5229796号
  • 取得年月日: 2013-03-29
• [産業財産権] 逆運動学を用いた動作・姿勢生成方法及び装置 (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,2010133431
  • 出願年月日: 2010-06-10
• [産業財産権] 筋張力推定法及び身体内部の活動情報提示法 (2009)
  • 発明者名: 中村仁彦,黒崎浩介,山根克,村井昭彦
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許,2009037252
  • 出願年月日: 2009-02-20
• [産業財産権] 筋張力データベースの構築方法、筋張力データベース、筋張力データベースを用いた筋張力計算方法及び装置 (2008)
  • 発明者名: 中村仁彦,村井昭彦,高屋定裕,山根克
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許、2008192924
  • 出願年月日: 2008-07-27
• [産業財産権] 運動データベース構造、および当該運動データベース構造のための運動データ正規化方法、並びに当該運動データベース構造を用いた検索装置及び方法 (2008)
  • 発明者名: 中村仁彦,山根克,山口能
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許,2008139020
  • 出願年月日: 2008-05-28
• [産業財産権] 力学パラメータの同定法 (2008)
  • 発明者名: 中村仁彦,VENTURE Gentiane,鮎澤光
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許,2008146524
  • 出願年月日: 2008-06-04