自由度縮退を利用したヒューマノイドロボットの全身協調力制御

利用简并自由度的仿人机器人全身协同力控制

• 批准号: 15686012
• 负责人: 近野 敦
• 金额: $ 13.4万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15686012/
• 关键词: ヒューマノイドロボット; 力制御; 全身協調; 自由度縮退; 特異姿勢

本年度は,これまでの研究成果の実証として,人間サイズのヒューマノイドロボットを用いて,動的に大きな力を環境に作用する研究を行った.大きな力を必要とする作業の例として,和太鼓の演奏を取り上げ,実演した.和太鼓の演奏では,ばちで太鼓の皮に瞬間的に大きな力を作用する必要がある.大きな力を作用しても,太鼓の皮とばちの接触時間が長ければ大きな音は出ず,ロボットが反作用力を受け転倒する危険性がある.太鼓の皮とばちの接触時間が短くても作用力が小さければ大きな音を出すことは出来ない.また,太鼓の皮から受ける反作用力に対して転倒しないように,全身の作業姿勢を形成する必要がある.腕の動作,全身の作業姿勢を注意深く設計し,ヒューマノイドロボットによる和太鼓の演奏を実現した.この研究成果を,ロボット工学に関する国際シンポジウム(ISR2005)で発表した.さらに,これまでの研究成果のまとめとして,大きな力を出すための最適作業姿勢に関する理論と,その理論に基づく人間サイズのヒューマノイドロボットを用いたバルブ開閉作業の実験結果,および壁押しに関する最適作業姿勢のシミュレーション結果を,知能ロボットシステムに関する国際会議(IROS2005)で発表した.また,小型ヒューマノイドロボットを用いた空手の板割り実験の結果を,知能ロボットシステムに関する国際会議(IROS2006)に投稿中である.

今年，作为先前研究结果的证明，我们使用人形机器人对环境动态作用大力进行了研究。我们拿起并展示了日本太极拳的表现，这是需要大力量的工作的一个例子。在表演日本的太极拳鼓中，有必要立即用巴奇（Bachi）将大力量施加到泰科鼓皮。即使施加了较大的力，如果Taiko鼓皮与Taiko鼓之间的接触时间很长，则机器人会收到反应力并会掉落的风险。即使Taiko鼓皮与Taiko鼓之间的接触时间很短，也不会产生大声的声音。此外，有必要形成整个身体的工作姿势，以免它与Taiko鼓皮肤接收的反作用力相抵触。手臂运动，整个身体的工作姿势のですねですね。英语：使用人形机器人精心设计日本鼓性能。这项研究结果是在国际机器人技术研讨会上提出的（ISR2005）。此外，作为先前研究结果的摘要，基于该理论的人尺寸的人形机器人的阀门开放和闭合工作的实验结果的最佳工作姿势理论以及墙推动的最佳工作姿势的仿真结果在国际智能机器人系统会议上（IROS2005）提出。目前，使用小型类人机器人的空手道板拆分实验的结果已在国际智能机器人系统会议（IROS2006）上发布。

项目成果

A Plantar H-slit Force Sensor for Humanoid Robots to Detect the Reaction Forces

用于仿人机器人检测反作用力的足底 H 缝力传感器

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
• 作者: Atsushi Konno;Yusuke Tanida;Koyu Abe;Masaru Uchiyaina
• 通讯作者: Masaru Uchiyaina

Yoonkwon Hwang, Atsushi Konno, Masaru Uchiyama: "Whole Body Cooperative Tasks and Static Stability Evaluations for a Humanoid Robot"Proceedings of the 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 1901-1906 (2003)

Yoonkwon Hwang、Atsushi Konno、Masaru Uchiyama：“人形机器人的全身协作任务和静态稳定性评估”2003 年 IEEE/RSJ 国际智能机器人和系统会议论文集。

Design and Development of a Light-weight Biped Humanoid Robot Saika-4

轻型双足人形机器人Saika-4的设计与开发

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.of 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
• 作者: S.Shirata;A.Konno;M.Uchiyama
• 通讯作者: M.Uchiyama

A Humanoid Robot to Perform Tasks in Which Impact Dynamics is Utilized

一种利用冲击动力学执行任务的人形机器人

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of 36^<th> International Symposium on Robotics
• 作者: M.Uchiyama;A.Konno;D.Sato;T.Matsumoto;Y.Ishida;T.Ishihara
• 通讯作者: T.Ishihara

Working Postures for Humanoid Robots to Generate Large Manipulation Force

人形机器人产生大操纵力的工作姿势

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
• 作者: Atsushi Konno;Yoonkwon Hwang;Seikou Tamada;Masaru Uchiyama
• 通讯作者: Masaru Uchiyama