立命館大学 情報理工学部 情報理工学科 実世界情報コース ヒューマンロボティクス研究室

研究内容

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研究内容

人間にとってより使いやすく快適な機械システム(人間機械システム)を実現するには,「人が快適に感じる車両の運動とは何か?」,「歩きやすい義足の制御法とは何か?」「操縦しやすい機械とは何か?」などの「快適」「使いやすさ」といった多様な要素で構成され,かつタスク依存である主観を明確に捉えて,設計制御に活用する必要があります.本研究室では,人の感覚・運動特性のモデリングや,その機械システムの運動制御などへの適用方法の研究を行い,これに挑戦しています.

1)感覚運動系のサイバネティックモデリング

人間は視覚,触覚,前庭感覚など様々な感覚情報を統合して自己運動を理解すると共に,これを効率良く利用して目的とする運動制御を実現しています.本研究室では神経生理学,認知科学の知見を活用し,人間の感覚から運動制御までのサイバネティックモデリング(数学モデル)を構築しています.これらの研究は,快適性の評価・制御手法や,機械操縦時の快適性への応用が期待されています.

Cybernetic model of motion sickness

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2)多リンク系運動情報の解析

人間の器用な運動には感覚情報や運動制御/計画などに加え,そもそも人間が有する身体動特性(身体性とも言われる)が重要な役割と果たしています.人間が中枢神経系内に構築している運動制御というソフトウェアにおいても,この動特性が巧みに取り込まれているはずです.このような考え方は十分受け入れられている一方,人間のような多リンク構造体のダイナミクスの微視的構造およびそれを人間がどのように活用しているかについては十分理解されているとは言えません.本研究では1)のサイバネティックモデリング研究と相補的な立場で,身体運動におけるダイナミクスの発現機構について研究を行っています.

Quantification of Inertial Motion in Multilink System

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3)機械システム制御の研究

機械システムの制御に関しても,未解決問題が多く存在します.人間と接触して支援するような機械システムを目指し,ロボット制御理論の研究を行っています.この研究の成果は人間の制御機構の解明にも展開されます.

Two-link manipulator

Manipulator

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4)ヒューマンマシンシステムの研究

人間と機械システムが共に一つのタスクを実行する状況などを対象に,人間機械系におけるヒューマンマシンインタフェースや,制御手法の研究を行っています.感覚運動系モデリングや機械システム制御などの知見を活用し,ヒューマンマシンシステムのあるべき姿とこれを実現するための設計,制御手法を研究しています.

Human machine systems research

Human machine systems research

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