全身受動性と注意誘導性を備えた等身大ヒューマノイドへの発展的身体行動構成法の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21220004
• 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: 稲葉 雅幸 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50184726)
• 研究分担者: 岡田 慧 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70359652) ; 吉海 智晃 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任講師 (60436558) ; 中西 雄飛 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 技術補佐員 (50559458) ; 浦田 順一 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 技術補佐員 (10625479) ; 垣内 洋平 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (70501328) ; 野沢 峻一 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (80707620)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• キーワード: ヒューマノイド / 全身受動性 / 注意誘導 / 発展的構成法 / ロボットシステム / 筋骨格剛性可変腱駆動 / 感覚行動統合 / ロボット体内自律反応系

研究概要

本研究において，不意の身体接触への安全性や注意喚起と誘導が随時可能なロボット身体を，関節駆動型と筋骨格腱駆動型のヒューマノイドをハイブリッドし構成する方法を発展的に明らかにした．全身受動性と注意誘導性の実現法に関して，ハードウェアの面から，剛性可変関節，全身被覆柔軟外装，衝撃吸収外装，障害時の体内反応システムを段階的に構築し実証し，ソフトウェアの面から，周囲の人や環境に注目した行動知識蓄積，人の割込みに対応する認識行動システムを統合し実証した．これらの知見から，人の側で人と相互作用しながら学習してゆく将来の生活支援ヒューマノイドのハードウェア，ソフトウェア両面における基盤を確立できた．

研究成果

• [雑誌論文] Attention Region Detection and Tracking for Observing a Person Manipulating Day-to-day Objects (2013)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Nagahama, Tomohiro Nishino, Kimitoshi Yamazaki, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: International Journal of Mechatronics and Automation 巻: Vol. 3, No.1 ページ: 58-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Approach of Biologically-Inspired Musculoskeletal Humanoids (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuto Nakanishi, Shigeki Ohta, Takuma Shirai, Yuki Asano, Toyotaka Kozuki, Yuriko Kakehashi, Hironori Mizoguchi, Tomoko Kurotobi, Yotaro Motegi, Kazuhiro Sasabuchi, Junichi Urata, Kei Okada, Ikuo Mizuuchi, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: International Journal of Advanced Robotic Systems 巻: Vol. 10 ページ: 1-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] 柔軟性多層分布外装と関節脱臼復帰機構を備えたロボットの転倒・転落時衝撃吸収自己保護行動の実現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林一也, 吉海智晃, 後藤健文, 稲葉雅幸
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol. 31, No. 4 ページ: 416-423
  • 査読あり
• [雑誌論文] 対話画面インタフェースでのマルチタッチジェスチャ指示と操作候補提示に基づくロボット遠隔操作システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 東 馳, 垣内 洋平, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol. 31, No. 4 ページ: 409-415
  • 査読あり
• [雑誌論文] 柔軟変形多軸触覚を分散配置した等身大ヒューマノイド用外装による物体受渡作用の検知反応行動の実現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 熊谷伊織, 小林一也, 野沢峻一, 垣内洋平, 吉海智晃, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol. 31, No. 10 ページ: 985-991
  • 査読あり
• [雑誌論文] 知能ロボットのソフトウェア (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲葉 雅幸
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol. 30, No. 9 ページ: 824-829
• [雑誌論文] 知能ロボットフロンティアとしての筋骨格ヒューマノイド (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲葉 雅幸
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol. 28, No. 6 ページ: 666-671
• [雑誌論文] 高速・高トルク動作のための大出力2脚ロボットの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浦田 順一,中西 雄飛,岡田 慧,稲葉 雅幸
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol. 28, No. 7 ページ: 865-871
  • 査読あり
• [学会発表] Description and Execution of Humanoid's Object Manipulation based on Object-environment-robot Contact States (2013)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Nozawa, Masaki Murooka, Shintaro Noda, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131103-08
• [学会発表] Design Concept of Detail Musculoskeletal Humanoid "Kenshiro" - Toward a Real Human Body Musculoskeletal Simulator - (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuto Nakanishi, Yuki Asano, Toyotaka Kozuki, Hironori Mizoguchi, Yotaro Motegi, Masahiko Osada, Takuma Shirai, Junichi Urata, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 学会等名: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
  • 発表場所: 日本
  • 年月日: 20121129-1201
• [学会発表] Design and Development of a Tendon-Driven and Axial-Driven Hybrid Humanoid Leg with High-Power Motor Driving System (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito Yoshito, Junichi Urata, Yuto Nakanishi, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 学会等名: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
  • 発表場所: 日本
  • 年月日: 20121129-1201
• [学会発表] Online walking pattern generation for push recovery and minimum delay to commanded change of direction and speed (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Urata, K.Nshiwaki, Y.Nakanishi, K.Okada, S.Kagami, M.Inaba
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • 発表場所: ポルトガル
  • 年月日: 20121007-12
• [学会発表] Approach of "planar muscle" suitable for musculoskeletal humanoids, especially for their body trunk with spine having multiple vertebral (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Osada, T.Izawa, J.Urata, Y.Nakanishi, K.Okada, M.Inaba
  • 学会等名: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
  • 発表場所: スロベニア
  • 年月日: 20111026-28
• [学会発表] Realization of Flexible Motion by Musculoskeletal Humanoid "Kojiro" with Add-on Nonlinear Spring Units (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Osada, N.Ito, Y.Nakanishi, M. Inaba
  • 学会等名: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20101206-08
• [備考] 幾何モデリング機能を持つ基盤ソフトウェアの公開リポジトリ
  • URL: https://github.com/euslisp
• [備考] オープンソースロボット制御認識モジュールの公開リポジトリ
  • URL: https://github.com/jsk-ros-pkg
• [産業財産権] 調整ユニット (2013)
  • 発明者名: 稲葉雅幸,長田将彦,本郷一生,中西雄飛
  • 権利者名: 国立大学法人 東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許第5190900号
  • 取得年月日: 2013-02-08
• [産業財産権] 調整ユニット (2010)
  • 発明者名: 稲葉雅幸,長田将彦,本郷一生,中西雄飛
  • 権利者名: 国立大学法人 東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2010-134031
  • 出願年月日: 2010-06-11