| 講演名 | 1999/7/19 Euler-Poisson方程式を用いた指令トルク変化最小軌道生成 金子 勇一, 中野 恵理, 大須 理英子, 和田 安弘, 川人 光男, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ | PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | ヒトの随意運動を説明するモデルとして, 最適化原理に基づいた指令トルク変化最小規範が提案されている. また, それによって, ヒト腕の軌道をよく再現できることが示されている. ヒト腕の2関節の2点間到達運動において, 指令トルクの計算は非線形性が高く, 指令トルク変化最小規範を満足する最適軌道を求めることは難しい. その解法として, 広義ニュートン法, 最急降下法などが既に提案されている. しかし, 幾つかの理由によりこれらの方法で最適解を得ることができていない. 本報告では, 関節角の軌道を直交多項式系により数式表現し, そのパラメータをEuler-Poisson方程式を満足するように線形演算の繰り返しによって求める方法を提案する. 数値実験において, 従来の方法の問題点を解決できること, および最適解を短時間で得ることを示す. |
| 抄録(英) | In computational theory studies on trajectory formation, several mathematical models based on the optimization theory have been proposed. One of them is the minimum commanded-torque change model, which is strongly dependent on the dynamics of the musculoskeletal system. Trajectories generated by the model correspond well with trajectories produced by a human. However, it is hard to calculate the optimal trajectory of the model in a point-to-point movement even if the arm dynamics is a manipulator of two joints. This is because the commanded-torques have to be calculated using non-linear equations. Accordingly, solving a non-linear optimization problem requires solving the model using some technique. The Newton-like method and the steepest descent method have been proposed to calculate the optimal trajectory of the model. These methods can not calculate it, however, when the dynamics parameters such as large viscosity values are changed. In this paper, we propose an algorithm to solve the optimal trajectory of the minimum commanded-torque change model. The trajectory is expressed by an orthogonal polynomial equation. The parameters of the equation are estimated to satisfy the Euler-Poisson equation of the optimal problem by the calculation of iterative linear operations. We show in numerical experiments that our algorithm can overcome the problems of the previous algorithm and can calculate the optimal trajectory in a small number of iterative calculations. |
| キーワード(和) | 指令トルク変化最小規範 / Euler-Poisson方程式 / 直交多項式系 / 軌道生成 / 最適化 |
| キーワード(英) | minimum commanded-torque change model / Euler-Poisson equation / orthogonal polynomial / trajectory formation / optimization |
| 資料番号 | NC99-30 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
|---|---|
| 開催期間 | 1999/7/19(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Euler-Poisson方程式を用いた指令トルク変化最小軌道生成 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Trajectory formation based on the minimum commanded torque change model using the Euler-Poisson equation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 指令トルク変化最小規範 / minimum commanded-torque change model |
| キーワード(2)（和/英） | Euler-Poisson方程式 / Euler-Poisson equation |
| キーワード(3)（和/英） | 直交多項式系 / orthogonal polynomial |
| キーワード(4)（和/英） | 軌道生成 / trajectory formation |
| キーワード(5)（和/英） | 最適化 / optimization |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 金子 勇一 / Yuichi Kaneko |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Nagaoka University of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中野 恵理 / Eri Nakano |
| 第 2 著者 所属（和/英） | (株)国際電気通信基礎技術研究所 Advanced Telecommunications Research Institute International |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大須 理英子 / Rieko Osu |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 科学技術振興事業団学習動態脳プロジェクト ERATO Dynamic Brain Project |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 和田 安弘 / Yasuhiro Wada |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Nagaoka University of Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 川人 光男 / Mitsuo Kawato |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 科学技術振興事業団学習動態脳プロジェクト:ATR人間情報通信研究所 ERATO Dynamic Brain Project: ATR Human Processing Research Laboratories |
| 発表年月日 | 1999/7/19 |
| 資料番号 | NC99-30 |
| 巻番号（vol） | vol.99 |
| 号番号（no） | 193 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | |