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2017 年度 実績報告書

運動データベースからロボットの実世界運動制御への展開

研究課題

研究課題/領域番号 26700021
研究機関大阪大学

研究代表者

高野 渉  大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (30512090)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード統計モデル / 運動制御 / ヒューマノイドロボット / 遠隔操縦
研究実績の概要

実世界での人間の動きを観察すると,その動きは実に多様であることに気付く.それは,記憶した動きが多様であるだけでなく,実世界が複雑であり,それに対応する結果として多様な動きが生まれてくるのである,単純に記憶した動きを再生するだけでなく,記憶を参照しながらも,実世界からの知覚を巧みに利用する運動制御法を開発する必要がある.本研究課題では,平成29年度においては,以下の研究を実施した.
(1)ヒューマノイドロボットを制御する遠隔操作システムを開発した.遠隔操作システムは,ヒューマノイドロボット,力伝達可能なハプティックデバイスおよびロボットの視覚映像を映し出すディスプレイから構成される.ロボットの周辺の状況を観察し,ロボットの手先が受ける外力を感じながら,ロボットを操縦することができるシステムである.使用するヒューマノイドロボットには,足首に6軸力センサが搭載されているが,手先には力センサが取り付けられていない.ヒューマノイドロボットの静的安静時を仮定した力の平衡関係式を利用して,手先の外力を推定する方法を開発した.
(2)遠隔操作のみでロボットを制御した時の外力および全身の関節角度の時系列データを統計モデルによって記憶する.この記憶を参照できる遠隔操作システムを構築した.統計モデルでは,外力および関節角の出力分布を表すノード,運動の時間遍歴を表すノード間の遷移によって運動が表現されている.遠隔操作中の現在までの外力・関節角度の時系列データから推定されるノードと学習時のノード遷移を比較して,タスクの進捗状況を監視する.タスク進捗の状況に応じて,統計モデルから生成される関節角や手先外力のタイミングを調節することによって,操縦者の意図をくみ取りながら,その意図に抗うことなく状況に応じた動きを生成・制御できることを実験によって確認した.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Classification of Multi-class Daily Human Motion using Discriminative Body Parts and Sentence Descriptions2017

    • 著者名/発表者名
      Goutsu Yusuke、Takano Wataru、Nakamura Yoshihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Vision

      巻: 126 ページ: 495~514

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11263-017-1053-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial representation of context-dependent sentences and its application to sentence generation2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Maekawa, Wataru Takano
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 31 ページ: 780-790

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/01691864.2017.1351392

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Action Description from Classification of Motion and Object2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Yoshihiko Yamada, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems

      巻: 91 ページ: 247-257

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.robot.2017.02.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Planning of Goal-oriented Motion from Stochastic Motion Primitives and Optimal Controlling of Joint Torques in Whole-body2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems

      巻: 91 ページ: 226-233

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.robot.2017.01.013

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-class Grasping Classifiers Using EEG Data and a Common Spatial Filter2017

    • 著者名/発表者名
      Emiko Uchiyama, Wataru Takano, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 31 ページ: 468-481

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/01691864.2017.1279569

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳活動情報及び身体運動情報からの特徴量抽出による認知的フレイル評価に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子,味野俊裕,田中友規,飯島勝矢,高野渉,中村仁彦
    • 学会等名
      第35回ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] Physical Consistent Motions, Symbolic Representation, and Language2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 学会等名
      The 2nd Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics, IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Statistical Translation between Human/Robot Behaviors and Language2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 学会等名
      The 3rd Japan-EU Workshop on Neurorobotics
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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