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ロボティックスーツの制御方法 コモンズ

国内特許コード P130010183
整理番号 N13043
掲載日 2013年12月25日
出願番号 特願2013-175270
公開番号 特開2015-044240
登録番号 特許第6150337号
出願日 平成25年8月27日(2013.8.27)
公開日 平成27年3月12日(2015.3.12)
登録日 平成29年6月2日(2017.6.2)
発明者
  • 橋本 稔
  • 田中 浩仁
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 ロボティックスーツの制御方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 装着者の同調性を識別し、これに基づいてパラメータ調節することにより、装着感を向上させたロボティックスーツの制御方法を提供する。
【解決手段】 神経振動子モデルに基づくロボティックスーツの制御方法であって、ロボティックスーツを駆動制御するパラメータである同調ゲインCRと、神経振動子のパラメータbRと、相互作用トルクτに基づいて同調性の高低を識別する識別関数をあらかじめ構築しておき、ロボティックスーツを装着して協働運動を行い、この協働運動時における同調ゲインCRと、神経振動子のパラメータbRと、相互作用トルクτについて取得したテストデータについて前記識別関数の出力値を求め、出力値が正のときは装着者の同調性が高いとし、識別関数の出力値が負のときは装着者の同調性が低いと識別する制御方法。
【選択図】 図4
従来技術、競合技術の概要



人間と生活空間を共有し、人との密接な関わりを持つことが要求される次世代ロボットの中で、人体装着型ロボットへの期待は大きく、高齢者の歩行機能改善を目的とした歩行アシストや障がい者のリハビリ支援と自立動作支援を目的としたロボットスーツが開発されている。

このような人体装着型ロボットには人との協調動作を可能にする制御法が必要となる。本発明者は、ロボティックスーツの適応的な運動生成の手法として神経振動子(Matsuokaモデル(非特許文献1))を利用した同調制御法を用いる制御方法を提案した(特許文献1)。

産業上の利用分野



本発明はロボティックスーツの制御方法に関し、より詳細には同調制御方法を利用するロボティックスーツの制御方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
神経振動子モデルに基づくロボティックスーツの制御方法であって、
ロボティックスーツと該ロボティックスーツの装着者との間の同調性の高低の別を、サポートベクターマシンの識別手法を利用して識別することを特徴とするロボティックスーツの制御方法。

【請求項2】
前記サポートベクターマシンの識別手法は、
ロボティックスーツを駆動制御するパラメータである同調ゲインCRと、神経振動子のパラメータbRと、相互作用トルクτに基づいて同調性の高低を識別する識別関数をあらかじめ構築しておき、
前記ロボティックスーツを装着して協働運動を行い、この協働運動時における同調ゲインCRと、神経振動子のパラメータbRと、相互作用トルクτについて取得したテストデータについて前記識別関数の出力値を求め、出力値が正のときは装着者の同調性が高いとし、識別関数の出力値が負のときは装着者の同調性が低いと識別することを特徴とする請求項1記載のロボティックスーツの制御方法。

【請求項3】
同調性の高低を識別する前記識別関数をあらかじめ構築する方法として、
装着者側がロボティックスーツに対する同調性が高い場合と低い場合をあらかじめ設定してロボティックスーツと協働運動をさせることにより訓練データを取得し、
この訓練データに基づいて、サポートベクターマシンの識別手法により同調性の高低を識別する識別関数のパラメータを学習させて識別関数を構築することを特徴とする請求項2記載のロボティックスーツの制御方法。

【請求項4】
ロボティックスーツと該ロボティックスーツの装着者との間の同調性の高低の別を識別した識別結果に基づいて、ロボティックスーツを駆動制御するパラメータである同調ゲインCRを調節することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載のロボティックスーツの制御方法。

【請求項5】
人体の屈曲可動部位に対応して配置される関節部と、前記関節部間を連結して人体に装着されるリンクと、前記関節部を支点として前記リンクを回動するアクチュエータと、人体とスーツとの相互作用トルクを検出するセンサと、前記アクチュエータの駆動を神経振動子モデルに基づいて制御する制御システムとを備えるロボティックスーツであって、
前記制御システムとして、
ロボティックスーツと該ロボティックスーツの装着者との間の同調性の高低の別を、サポートベクターマシンの識別手法を利用して識別する識別結果に基づいて調節する調節手段を備える、
ことを特徴とするロボティックスーツ。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013175270thum.jpg
出願権利状態 登録
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