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2011 年度 実績報告書

衝撃力を受ける人間型ロボットの反動零空間法に基づくリアクション・バランス回復制御

研究課題

研究課題/領域番号 20300072
研究機関東京都市大学

研究代表者

DRAGOMIR Nenchev  東京都市大学, 工学部, 教授 (80270809)

研究分担者 佐藤 大祐  東京都市大学, 工学部, 講師 (40344692)
キーワード衝撃力 / 人型ロボット / リアクション / バランス回復 / 反動零空間法
研究概要

研究課題の最終年度となった本年度は、これまでに得られた研究成果であるリアクション・バランス回復に関する理論、動力学シミュレーション、制御システムを以下の二つの実験環境・条件下で応用し、実用的な運動生成を達成した。
1.全身運動中に予期せぬ衝撃力を受ける場合のリアクション・バランス回復制御動作を生成することを目的に、上半身、特に肩に衝撃力を受ける条件において、人間がどのように姿勢維持をしているかをモーションキャプチャにより解析し、上半身をひねる反動動作をこのような衝撃力に対する特徴的な回避運動としてロボットのバランス制御に取り入れ、動力学シミュレーションにより評価した。
2.人間型ロボットが歩行時に予期せぬ衝撃力を受ける場合のリアクション・バランス回復制御動作を生成した。この条件下ではバランスを回復するために衝撃力作用方向へのステップ動作によるバランス回復運動が必要となり、一連のロボットのバランス維持動作制御を、開発してきた動力学シミュレータ上で評価した。
上記の1.および2.のいずれについても従来研究成果はなく、実際の人間の動作解析が必要となり、モーションキャプチャシステムを利用した人間の運動解析を実施した。取得した解析データから、リアクション動作パターンをモデル化し、人型ロボットのリアクション・バランス回復制御を実現した。これらの研究成果は、査読付き国際会議2件、国内講演会1件の発表につながった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Postural Balance Strategies for Humanoid Robots in Response to Disturbances in the Frontal Plane2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshida, Kohei Takeuchi, Daisuke Sato, Dragomir Nenchev
    • 学会等名
      2011 IEEE Int.Conf.on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Experimental Evaluation of a Trajectory/Force Tracking Controller for a Humanoid Robot Cleaning a Vertical Surface2011

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Sato, Tatsuya Nishii, Jun Takahashi, Yuki Yoshida, Masaru Mitsuhashi, Dragomir Nenchev
    • 学会等名
      2011 IEEE/ESJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 前額面内の外乱に対する人間の姿勢運動戦略に基づく人型ロボットのバランス制御2011

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴, 竹内孝平, 佐藤大祐, 金宮好和
    • 学会等名
      第29回日本ロボット学会学術講演会予稿集
    • 発表場所
      豊洲,東京
    • 年月日
      2011-09-07

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公開日: 2013-06-26  

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