拘束条件の漸進的獲得と動的環境認知によるロボットの未知環境適応

机器人通过约束条件的逐步获取和动态环境识别来适应未知环境

• 批准号: 18700195
• 负责人: 近藤 敏之
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700195/
• 关键词: CTRNN; 環境認知; 運動学習; 到達運動; 拘束条件; 未知環境適応; ロボット

本研究では,研究代表者が現在までに提案している拘束条件の仮説生成モデル(動的環境認知モデル,パターン生成器,身体力学系)に基づいてロボットの運動学習システムを構築した.高次の感覚運動自由度を有するロボットの挙動を合目的的に制御するためには,環境および行動意図のコンテキストに基づいて適切に拘束条件が選択される必要がある.また,身体力学系はロボットと環境の物理的相互作用に相当する.すなわち,神経回路モデルが生成するトルクパターンと身体力学系のカップリングによって,ロボットの状態(変位,速度など)は変化し,その結果として動的環境認知モデルが状況に適した拘束条件を顕在化する,という適応ループが形成される.本年度は,未知環境下における環境認知と運動適応を実現するために提案した神経回路網モデル(Continuous Time Recurrent Neural Networks with Intrinsic Bias model)を用いて,制御対象(上肢の筋骨格系モデル)に,随意的な到達運動を学習,想起させることを試みた.学習の結果として獲得される神経回路網モデルの内部構造が,環境の動的な摂動に対し高い頑健性を示すことを計算機実験により構成論的に明らかにした.

在这项研究中，机器人的动力学学习系统是根据研究代表提出的约束条件的假设生成模型（动态环境模型，模式生成器，物理机械系统）建立的。感官运动的自由度，有必要根据环境和行动意图正确选择约束条件。 ）由于神经电路模型产生的扭矩模式和物理动力学的耦合而变化，因此，在本财政年度，神经电路网络模型（连续时间复发的神经网络，都可以实现环境认知和运动的适应性。未知的环境是今年的内在偏见模型组成机实验表明，它在环境的动态摄入量中表现出很高的稳定性。

项目成果

Feedforward Adaptation to a Varying Dynamical Environment during Reaching Movetnents

到达运动过程中对变化的动态环境的前馈适应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Robotics Mechatronics 19-4
• 作者: Makoto Doi;Koji Ito;Toshiyuki Kondo
• 通讯作者: Toshiyuki Kondo

Evolutionary design and behavior analysis of neuromodulatory neural networks for mobile robots control

• DOI: 10.1016/j.asoc.2005.05.004
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: APPLIED SOFT COMPUTING
• 影响因子: 8.7
• 作者: Kondo, Toshiyuki

Simultaneous Learning of a Mouse Operation with Conflicting Rotational Transfor mations

同时学习具有冲突旋转变换的鼠标操作

• 发表时间: 2007
• 作者: Toshijoiki Kondo;Yuya Kobayashi
• 通讯作者: Yuya Kobayashi

An Environment Cognition and Motor Adaptation Model by Eliciting Sensorimotor Constraints based on Time-series Observations

基于时间序列观察引出感觉运动约束的环境认知和运动适应模型

• 发表时间: 2007
• 期刊: Jr. of Robotics and Mechatronics 19
• 作者: Toshiyuki Kondo;Koji Ito
• 通讯作者: Koji Ito

Simultaneous Learning of Computer Mouse Operation with Conflicting Rotational Transformations

同时学习具有冲突旋转变换的计算机鼠标操作

• 发表时间: 2007
• 作者: 近藤敏之;小林裕也;K.Hotta;Toshiyuki Kondo
• 通讯作者: Toshiyuki Kondo