強化学習を用いた進化論的生物型ロボットの行動形態獲得の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500275
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 藪田 哲郎 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (30323926)
• 研究分担者: 豊田 希 横浜国立大学, 工学研究院, 研究教員 (60547222)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 強化学習 / 生物型ロボット / 大車輪ロボット / 報酬操作 / ロボットハンド / 人間計測

研究概要

強化学習を用いて人工生物型ロボット行動獲得を分析し、進化論的な観点からの考察を行おうとしたものである。昆虫、爬虫類、哺乳類と対称を変化させながら検討をすすめ、昆虫と爬虫類の比較では、脊椎がエネルギ効率の良い前進行動の獲得と密接な関係があることを明らかにし、哺乳類では行動の対称性がエネルギ効率の良い行動形態を少なくしていることを明らかにした。また、マルコフ性が保証されない大車輪ロボットを対象にし、確率的な挙動を可視化する手法を考案し、各種報酬と大車輪成功の関係を解明した。次に、人間が与える主観報酬は過去から未来への予測ができるので、現在のみに起因する客観情報よりも良い結果を与えることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] 目隠しラバーハンド錯覚における触刺激間の距離および錯覚感度に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 樋渡勇太郎, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌D 巻: Vol.J97-D, No.5 ページ: 1058-1062
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可操作度保持型マルチフィンガ, アームロボットの協調的アドミッタンス制御における動特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田大輔, 佐野嘉則, 堀良太, 黄健, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.79, No.808 ページ: 5010-5014
  • 査読あり
• [雑誌論文] 確率的ゆらぎを有する強化学習を用いた大車輪ロボットの行動獲得と報酬の関係について (2013)
  • 著者名/発表者名: 東浦拓也, 松本悟, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.79, No.807 ページ: 4335-4339
  • 査読あり
• [雑誌論文] 内力外力インピーダンスモデルを用いた物体把持手法に関するインピーダンス制御とアドミッタンス制御の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐野嘉則, 堀良太, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.79, No.807 ページ: 4330-4334
  • 査読あり
• [雑誌論文] 主観報酬を用いた強化学習における人間の教示特性に関する考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒田将史, 山科亮太, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.79, No.801 ページ: 1770-1774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison Between Admittance and Impedance Control of a Multi-Finger-Arm Using the Guaranteed Manipulability Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YAMADA, Jiang HUANG, Tetsuro YABUTA
  • 雑誌名: Precision Instrument and Mechanology 巻: Vol.2, Iss.1 ページ: 85-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] 主観報酬を用いた強化学習によるイモムシ型ロボットの行動獲得 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山科亮太, 黒田将史, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.79, No.798 ページ: 366-371
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人間技能の抽出, 模擬によるフィンガ, アームロボットのヨーヨー操作(目隠しヨーヨーの実現) (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐野嘉則, 堀貴之, 早川拓人, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.78 , No.790 ページ: 2074-2089
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強化学習を用いた大車輪ロボットの学習知識の選択可能性について (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山智宏, 坂井直樹, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.78, No.790 ページ: 2090-2105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強化学習を用いた生物型ロボットの前進行動形態の獲得と機構がエネルギに及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂井直樹, 豊田希, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.78, No.789 ページ: 1886-1898
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハプティックインタフェースを用いた受動型直線描画教示における視覚情報の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松永和輝, 清政拓, 山本健悟, 豊田希, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌D 巻: Vol.J95-D, No.2 ページ: 347-350
  • 査読あり
• [雑誌論文] フィンガとマニピュレータの個別アドミッタンス制御におけるタスク実行時のフィンガ可操作度補償効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀貴之, 佐野嘉則, 黄健, 豊田希, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.77, No.776 ページ: 196-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] 閉眼受動型教示した線分の描画再生における機械的な負荷に対する有無が及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 河村拓実, 松永和輝, 藪田哲郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌A 巻: (掲載予定)
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic Movement by Admittance Control of a Multi-Finger -Arm Robot with Manipulability Control of Fingers (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YAMADA, Yoshinori SANO, Ryota HORI, Jiang HUANG, Tetsuro YABUTA
  • 学会等名: Proc. of SII
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 内力外力インピーダンスモデルを用いたロボットフィンガによる実在物体把持 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐野嘉則, 堀良太, 堀貴之, 藪田哲郎
  • 学会等名: 第18回ロボティクスシンポジア予稿集
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Caterpillar Robot Locomotion Based on Q-Learning using Objective/Subjective Reward (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryota YAMASHINA , Masafumi KURODA , Tetsuro YABUTA
  • 学会等名: Proc. of SII
  • 年月日: 20110000
• [備考] ホームページ
  • URL: http://yabsv.jks.ynu.ac.jp