著者
李 清華 高西 淳夫 加藤 一郎
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.11, no.4, pp.557-563, 1993-05-15 (Released:2010-08-25)
参考文献数
12
被引用文献数
2 5

The authors have been using the ZMP (Zero Moment Point) as a criterion to distinguish the stability of walking for a biped walking robot that has a trunk. In this paper, the authors propose a learning control algorithm of the compensative trunk motion that makes the actual ZMP get closer to the desired ZMP. The convergency of the algorithm is confirmed by computer simulation. By the learning experiments with the biped robot, the reappearance of the measured ZMP is shown and the convergency of the algorithm is confirmed. The change of the convergence rate with the change of the weight coefficient multiplied to the errors between the measured ZMP and the disired ZMP is confirmed by the simulation and the experiments. And also the reasons are discussed.
著者
加藤 一郎 小金沢 鋼一 高西 淳夫
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.5, no.2, pp.102-108, 1987-04-15 (Released:2010-08-25)
参考文献数
7
被引用文献数
1

乳ガン自動触診ロボット: WAPRO-4が製作された.WAPRO-4は手による触診を自動化する目的で構築され, 乳ガンの早期発見に資することを目的としている.WAPRO-4は測定装置, 移動装置, マイクロコンピュータ・システムの3つの部分より構成される.測定装置には4本の触子があり自重により, それぞれ独立して乳房を押す.その際の押し込み距離を差動トランスにより測定する.工業用汎用ロボット (Pana Robo A6256C, 松下電器産業株式会社) が移動装置として導入され, 測定装置を測定点に移動する.マイクロコンピュータシステム (PC-9801 E, 日本電気株式会社) が移動装置を制御し, 自動触診中, 測定装置よりデータを採取し, 診断処理をおこなう.呼吸や胸壁の影響を受けず腫瘍のみが識別できるソフトウェアアルゴリズムを構築した.医師の立ち会いのもとに臨床試験をおこなった.16名中15名の患者の腫瘍が識別された.1名の患者については腫瘍の大きさが小さいために明瞭な識別ができなかった.これらの結果は明らかにWAPRO-4システムの有効性を示しており, 自動触診システムによる乳ガンの集団検診の可能性を示している.しかしながら, より小さな腫瘍の識別を可能とするシステムの開発をおこなう必要がある.
著者
田中 大雅 政谷 巧樹 寺江 航汰 水上 英紀 村上 将嗣 吉田 駿也 青竹 峻太郎 舩橋 真俊 大谷 拓也 高西 淳夫
出版者
一般社団法人 日本ロボット学会
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.40, no.9, pp.845-848, 2022 (Released:2022-11-18)
参考文献数
7

Currently, as measures against environmental destruction, an agricultural method called synecocultureTM has been received attention. However, since multiple types of plants grow densely in this method, conventional machines and robots can't intervene. Therefore, work efficiency is low. To improve work efficiency, we developed a robot with a wheel and linear mechanism. The wheel mechanism can move on uneven terrain, and the linear mechanism with two orthogonal axes can adjust tool position during task. In the field experiment, the robot moved on the field, and succeeded in harvesting and weeding by operating the linear mechanism based on the camera image.
著者
高西 淳夫
出版者
早稲田大学
巻号頁・発行日
1988

制度:新 ; 文部省報告番号:甲757号 ; 学位の種類:工学博士 ; 授与年月日:1988-03-10 ; 早大学位記番号:新1422 ; 理工学図書館請求番号:1209
著者
高西 淳夫 谷 知之 田名瀬 崇 加藤 一郎
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム
巻号頁・発行日
vol.10, pp.71-81, 1990
被引用文献数
5 1

Numerous studies on the neurophysiology and anatomy of the control system of mastication have been done, but most of them are only qualitative, not quantitative and dynamic. The authors believe that the mechanism of mastication can be analyzed quantitatively using a mathematical model and that an artificial mastication system can be developed on the basis of the results. The purpose of this study was to develop a 3 DOF (degrees of freedom) artificial mandible model WJ (Waseda Jaw)-2 and to simulate mandible motion in mastication. We hypothesized that a mandible modeled as a rigid body has 4DOF because the left and right condylar paths are constrained by the kinematic axis. The WJ-2 has 3DOF since the thrust movement along the kinematic axis is so small that it can be negligible. Artificial muscle actuators (AMAs) using DC servo motors drive the WJ-2. The WJ-2 has four kinds of AMAs: the m-colliant. (to open), the m-masseter (to close), the m-pterygoideus lateralis (to move forward), and the m-temporalis post. (to move backward). They are assigned around the jaw with reference to the anatomic data and the authors' computer simulation. We decided that the incisal point tracing shown by Gysi is the target motion of the WJ-2. It consists of 4-phases. Phase 1 is the opening phase, 2 is the turning phase (opening to closing), 3 is the closing phase, and 4 is the occlusal phase. The authors considered that the incisal point tracing can be drawn by fixing the working side condyle, moving the balancing side condyle, and rotating the jaw around the kinematic axis. The authors have determined that there are 2 levels of control systems in mastication. One is the muscle control system of each masseter muscle, which is the lower-level system. The other is the mastication control system, the upper-level system, which supervises and controls the muscle control systems. The muscle control system controls the muscle by position and velocity feedback of the muscle spindle. Feedback gain is variable. The mastication control system creates movement patterns of the mandible, sends it to the muscle control system, and supervises jaw reflexes. The control sequence of the WJ-2 is also divided into 4 phases according to Gysi's theory. The change from the occlusal to the opening is under the control of a normal position pattern. The jaw opening reflex and unloading reflex are used when accidents occur in mastication. And the WJ-2 has the function that the maximum mandible opening position changes adaptively as food is deformed. The authors conducted a mastication experiment with food. As a result, the WJ-2 realized mandible movement that suits Gysi's 4-phase theory and realized mastication movement that matches deformation of food.
著者
高西 淳夫 石田 昌巳 山崎 芳昭 加藤 一郎
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.3, no.4, pp.325-336, 1985
被引用文献数
40 162

本研究は, 外乱の無い平担路において2足歩行ロボットWL-10RDによる動歩行を実現することを目的とする.一般に, 1歩行周期は単脚支持相と立脚切換相という2つの相に分けられる.この両相において動力学的動作が行われているものが動歩行であると考えられる.<BR>本論文では動歩行の制御方式として次のような方式を提案する.すなわち, 単脚支持相においては設定歩行パターンを用いたプログラム制御を行い, 立脚切換相においては切換状況に応じて足首部のトルクと機械インピーダンスを可変とするシーケンス制御を行う.<BR>実際には, 単脚支持相においては, 3次元動力学解析により, ZMP (Zero Moment Point) が支持脚の足底面内にあるように, 設定歩行パターンを作成する.立脚切換相においては, これをさらに4つの相に分割し, 脚接地時の衝撃を緩和しながら重心が後脚から前脚側に切換わるように, 足首部トルクと機械インピーダンスを適切に定める.<BR>このようにしてWL-10RDによる動・完全歩行が実現した.歩行実験の結果, 歩行時間は歩幅40 [cm] で1歩1.5 [sec] が達成された.
著者
福井 孝太郎 石川 優馬 大野 圭介 榊原 菜々 高西 淳夫 誉田 雅彰
出版者
一般社団法人電子情報通信学会
雑誌
電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 (ISSN:09135685)
巻号頁・発行日
vol.108, no.265, pp.19-24, 2008-10-16
参考文献数
6

人間の発声器官の3次元機械モデルの確立を目的としたWaseda Talkerシリーズの開発において,音声生成の明瞭性の向上を目的とした新型発話ロボットWT-7R(Waseda Talker No.7 Refined)を開発した.これまでの3次元発話ロボットWT-7においては,舌部をリンク機構で構築し,その上に熱可塑性エラストマー・セプトン製のカバーをかぶせることで声道としていた.しかし,この方法ではカバーが十分な厚みが無いため音漏れが生じ,共鳴特性に問題があるため,結果として,生成される母音が不明瞭になってしまっていた.この問題を解決するために,新型ロボットでは,リンクが駆動する舌内部の空間を液体で満たすことにより,共鳴特性の向上を目指すこととした.実験による検討の結果,セプトンへのダメージが少ないという利点から,封入液体にはエチレングリコールを選定し,可動部ではオイルシールや液体ガスケットによって液漏れを防いでいる.また,WT-7においては舌のリンク自体の可動域が不足していたため改良を行い,口唇部においては断面積変化が不十分であったため,確実に必要な断面積変化を実現できる機構を採用した.これらの改良により,発話ロボットによって生成される母音の明瞭性が向上し,スペクトル解析で計測したフォルマントのバンド幅が狭くなっていることが確認できた.
著者
小椋 優 林 憲玉 高西 淳夫
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 C編 (ISSN:03875024)
巻号頁・発行日
vol.70, no.700, pp.3509-3515, 2004-12-25 (Released:2011-03-04)
参考文献数
12
被引用文献数
2 4

This paper describes a knee stretch walking for the biped robot having three degrees of freedom (DOF) in each ankle, one DOF in each knee, three DOF in each hip and two DOF in the waist. Firstly, the initial parameters, foot and waist trajectories and a knee joint trajectory of the supporting leg, are given. Secondly, the motion pattern of the swing leg is generated by inverse kinematics. Finally, the roll motion of the waist is used to avoid the singularity of the swing leg. Also, a compensatory motion algorithm is discussed in this paper, which cancels moments generated by the motion of the legs. Through stretch walking simulations, the effectiveness of the stretch walking pattern generation method is confirmed.
著者
高西 淳夫 石井 裕之 橋本 健二 大谷 拓也
出版者
早稲田大学
雑誌
基盤研究(A)
巻号頁・発行日
2021-04-05

本研究は,既存の人型ロボットのエネルギー効率が低いという問題を解決するため,人間の身体構造および運動を参考に,『ロボット身体内保存力学的エネルギー活用運動』およびそれに適した身体構造により全身運動時の消費エネルギーを低減させることを目的とする.具体的には,力学的エネルギーの3形態変換を伴う消費エネルギー最小運動生成法を確立し,脱力・弾性の発揮が可能な高出力関節メカニズムおよび動力伝達機構を用いた人間規範軽量四肢構造,さらに消費エネルギー低減運動に最適化した等身大の人型ロボットを開発し,提案手法をロボット実機で評価する.
著者
山口 仁一 高西 淳夫 加藤 一郎
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.11, no.4, pp.581-586, 1993-05-15 (Released:2010-08-25)
参考文献数
12
被引用文献数
8 28

We have been using the ZMP (Zero Moment Point) as a criterion to distinguish the stability of walking for a biped walking, robot which has a trunk. In this paper, we introduce a control method of dynamic biped walking stabilized by trunk motion compensating for the three-axis moment on an arbitrary planned ZMP. We developed a biped walking robot WL-12 RV (Waseda Leg-12 Refined V) and perfomed a walking experiment with WL-12 RV using the control method. As a result, we realized fast dynamic biped walking (walking speed 0.54 s/step and step length 0.3 m) on a flat floor. This walking speed is about 50 percent faster than that with WL-12 (Waseda Leg-12) which compensates for only the two-axis (pitch-axis and roll-axis) moment by trunk motion.
著者
山口 仁一 玄 相昊 西野 大助 井上 貞敏 曽我 英司 高西 淳夫
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム (ISSN:13487116)
巻号頁・発行日
vol.14, pp.261-271, 1998-11-25 (Released:2016-12-05)
参考文献数
18

Many groups are researching a biped walking robot, although they have different objectives in mind such as applications of modern control theory, the study of mechanisms, or practical use to medical fields. The authors and others are engaged in studies of biped walking robots, with "human form" as a key word, from two points of view: one is human engineering, and the other is toward the development of anthropomorphic robots. The authors and others have obtained the following results to date. In 1984, the authors and others succeeded in achieving a dynamic biped walking of 1.3 [s/step] by the use of a hydraulic biped walking robot, WL-10 RD (Waseda Leg-No.10 Refined Dynamic). From 1986 to 1994, the authors developed hydraulic biped walking robots of the WL-12 series that compensated for lower limbs moment using an upper body and realized not only fast dynamic biped walking (0.54 [s/step] with a step length 0.3 [m]) but also walking on an unknown surface. In 1995, the authors developed an electrical powered biped walking robot WL-13, in which each leg joint is driven antagonistically via a rotary-type, nonlinear spring mechanism, and realized quasi-dynamic walking (7.68 [s/step] with a 0.1 [m] step length). In the current research concerning a biped walking robot, however, there is no developed example of a life-size biped walking robot which can perform manipulation and locomotion by dynamically coordinating arms and legs. Therefore, the authors proposed the construction of a biped humanoid robot that has a hand-arm system, a head system with visual sensors, and antagonistic driven joints using a rotary-type non-linear spring mechanism, on the basis of WL-13. We designed and built it. In addition, as the first step to realize the dynamically coordinated motion of limbs and trunk, the authors developed a control algorithm and a simulation program that generates the trunk trajectory for a stable biped walking pattern even if the trajectories of upper and lower limbs are arbitrarily set for locomotion and manipulation respectively. Using this preset walking pattern with variable muscle tension references corresponding to swing phase and stance phase, the authors performed walking experiments of dynamic walking forward and backward, dynamic dance and carrying, on a flat level surface (1.28 [s/step] with a 0.15 [m] step length). As a result, the efficiency of our walking control algorithm and robot system was proven. In this paper, the mechanism of WABIAN and its control method are introduced.
著者
高西 淳夫
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.1, no.3, pp.196-203, 1983-10-30 (Released:2010-08-25)
参考文献数
10
被引用文献数
3 5
著者
高西 淳夫
出版者
早稲田大学
雑誌
挑戦的萌芽研究
巻号頁・発行日
2014-04-01

本研究では,人間とロボットの社会的インタラクション,特にロボットから人間の心理への積極的な働きかけの実現を目的とした研究を行った.研究期間を通じ,等身大2足ヒューマノイドのハードウェアとソフトウェアを開発し,センサ入力に対し大げさに反応を返す視覚刺激を通して人間に面白い印象を与えるロボットを実現した.さらに,触覚刺激によって人間の笑いを誘発するくすぐりロボット,人間の笑い状態を定量取得するセンサを開発した.