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2010 年度 実績報告書

外乱抑制を考慮した確率システム理論による学習最適制御の構築と歩行ロボットへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 22860041
研究機関広島大学

研究代表者

佐藤 訓志  広島大学, 大学院・工学研究院, 助教 (60533643)

キーワード学習制御 / 歩行ロボット / 確率システム
研究概要

本研究の目的は,研究代表者らがこれまでに提案してきた学習最適制御手法を,確率システムへと拡張することで,学習中の外乱やノイズを陽に考慮できる新しい学習法を構築し,歩行ロボットの最適軌道学習へと応用することである.本研究では次の二つの目標を設定し,これを達成する:(1)確率制御理論に基づく学習最適制御の拡張,(2)提案手法を歩行ロボットへと応用し,実機検証による有効性の確認.本年度は目標(1)に関して,確率変数の汎関数である評価関数の変分微分の解析を行った.確率システムの学習制御においては,評価関数は一般に確率変数の汎関数となるため,その勾配を求める際に必要となる変分微分の計算は確定システムの場合とは異なる.確率微分方程式の解過程はいたるところで連続であるが微分不可能であることから,微分は超関数の枠組みを用いて行う必要があるため,Malliavin解析とよばれる理論を用いて変分微分の解析を行った.本年度の成果は,学習入力の更新則の導出において,評価関数の勾配を計算するために必要となり,ノイズによる学習への影響を定量的に補償することが可能となる.つぎに目標(2)に関して,本年度に購入した実験用12自由度二足歩行ロボットのモデル化を行い,動力学シミュレータの構築を行った.さらに,これまでの確定システムにおける学習最適制御の多自由度系への有効性を検証するため,作成した動力学シミュレータを用いた数値シミュレーションにより,学習の効果を確認した.本年度に得られた結果を用いて,次年度は新たに拡張した確率システムに対する学習最適制御手法を歩行ロボットに実際に適用することで,その有効性を検証する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 不連続な状態遷移を考慮した学習最適制御による歩行軌道の生成手法2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・藤本健治・玄相昊
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 29 ページ: 90-100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A symmetric structure of variational and adjoint systems of stochastic Hamiltonian systems2010

    • 著者名/発表者名
      S.Satoh, K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 49th IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 1423-1428

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of time-varying stochastic port-Hamiltonian systems based on stochastic passivity2010

    • 著者名/発表者名
      S.Satoh, K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems

      ページ: 611-616

    • 査読あり
  • [学会発表] 繰返し最適制御に基づくロボットの身体パラメータ調整と軌道学習による歩容生成2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・藤本健治
    • 学会等名
      第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      宮城県
    • 年月日
      2010-12-23
  • [学会発表] ハミルトン系の学習最適制御による歩容生成手法2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      島根県
    • 年月日
      2010-11-28
  • [学会発表] 左連続動的システムにおけるハイブリッド周期軌道の指数安定性について2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第39回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府
    • 年月日
      2010-09-29
  • [学会発表] 学習制御とパラメータチューニングの統合による最適周期軌道生成2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・藤本健治・玄相昊
    • 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
    • 年月日
      2010-09-22
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/satoh/index_ja.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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