- 研究番号：23C01
- 研究分野：technology
- 研究種別：奨励研究
- 研究期間：2023年04月〜2024年03月
代表研究者
大谷 拓也 理工総研が募集する次席研究員
OTANI Takuya Junior Researcher
理工学術院総合研究所 高西淳夫研究室
Research Institute for Science and Engineering
URL：https://w-rdb.waseda.jp/html/100001430_ja.html
研究概要
人間が様々な感覚情報により全身を用いて状況に適応した安定動作を行っていることから，人間の操縦者が人間型ロボットの感覚情報を感じ取り人間型ロボットの安定動作をリアルタイムに生成することで，人間型ロボットの運動時の安定性を大きく向上させられるという仮説を立てた．そこで本研究では，地面反力や地面形状・視覚などの安定性推定に重要な感覚を操縦者に提示し，操縦者とロボットの身体差を補正する安定制御により操縦者の運動意図に忠実な人間型ロボット全身安定操縦を実現する．
人間の上半身や腕の位置・角度を計測しロボットを人間と同じように運動させるマスタースレーブ制御を検討する．具体的には，人間型ロボットと操縦者の身体パラメータの違いを補正するため，操縦者の身体各部の長さや重量・慣性モーメントなどの影響を受ける，身体各部の運動の勢いを表す運動量を指標とする．操縦者の運動計測には全身型のモーションキャプチャシステムを用い，事前に計測した操縦者の身長や体重から身体各部の長さ・重量・慣性モーメントを概算し，各部運動量を算出し補正を行う．さらに，最適化計算を組み合わせることで，ロボットと操縦者の身体のずれを補正する．これまでに開発した足裏反力フィードバック装置・モーメント発生装置と組み合わせることで，人型ロボットの情報を操縦者に提示することによる安定操作技術を検討する．
提案手法の評価のため，動力学シミュレータや実際のロボットを用いた実験を行う．実験は，スポーツ科学学術院 川上教授とも共同で進め，スポーツトレーニングへの活用の検討を進める．さらに，提案手法の社会実装のため，企業との共同研究も開始していく．
