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2023 年度 研究成果報告書

状況に応じた適切動作へと導く外骨格型ロボット制御手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21K17836
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

古川 淳一朗  国立研究開発法人理化学研究所, 情報統合本部, 研究員 (50721619)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード運動アシストロボット / 生体信号 / 機械学習
研究成果の概要

本研究は、ヒトの動作を物理的に支援する外骨格型ロボットにおいて、状況に応じて適切な動作となる制御手法の開発を進めた。一般的に外骨格型ロボットは予め想定された状況での身体負荷軽減を目的に支援方法が設定されるため、装着したヒトの動作は限定的となることが多い。本研究では、動作状況の許容範囲を広げたヒトの意図推定に基づく制御手法を提案するとともに、ヒトの動作を筋活動に基づき大局的に評価する方法を検討した。これにより、装着者の意図を精度よく反映し適切な動作へと誘導するロボット駆動となることが確認できた。

自由記述の分野

ロボティクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、外骨格型ロボット制御の多くでは、予め支援対象なる動作を想定しラベル付けしたデータを用いて設計された支援方策が利用される。そのため、装着者はその想定された動作を行うことが前提となっており、部分的な身体負荷軽減が着目されている。本研究では、ラベルの無いデータを利活用した機械学習手法を援用した制御アルゴリズムの提案と身体動作を筋活動から大局的に評価する方法を検討し、装着者が想定外の動作を行う状況下でも動作意図を精度よく推定し適切にロボットを駆動できるようになった。本成果により、外骨格型ロボットの活用範囲の拡張が期待できる。

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公開日: 2025-01-30  

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