講演名 2014-06-27
環境の不確実性に応じて変化する最適な手首インピーダンスの考察(機械学習によるバイオデータマインニング,一般)
神原 裕行, 小川 展夢, 辛 徳, 吉村 奈津江, 小池 康晴,
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抄録(和) 我々が環境とのインタラクションを行うとき,脳は環境の特性を事前に予測し身体を制御する.しかし,その予測は必ずしも正しいわけではない.本研究では,物体を受け取る運動タスクにおいて,物体の重さの不確実性が筋骨格系のインピーダンス制御に与える影響を,運動精度と消費エネルギーの項を含む目的関数のもとでの最適制御の枠組みで考察した.その結果,不確実性の度合いに応じた最適なスティフネスの変化の傾向が,両項のトレードオフに関する係数に応じて変化することが確かめられた.この結果は心理物理実験の結果を説明できるものであり,ヒトが運動精度と消費エネルギーのトレードオフのもとで不確実な環境における最適なインピーダンス制御を実現していることを示唆する.
抄録(英) When we try to hold an object, we have to predict the weight of the object to generate counteracting force. If we are not certain about the prediction, however, we tend to stiffen our arm and try to avoid unexpected movement caused by wrong prediction. In this paper, we applied the optimal control theory to a ball-catching task to simulate how wrist impedance is adjusted against the degree of uncertainty in ball's weight. The result of the simulation matched with the result of the experiment of human subject and implies that our brain may be realizing optimal impedance under the trade-off between movement accuracy and effort.
キーワード(和) インピーダンス制御 / 最適制御 / 筋の同時活性化 / スティフネス
キーワード(英) impedance control / optimal control / co-contraction / stiffness
資料番号 NC2014-13,IBISML2014-13
発行日

研究会情報
研究会 IBISML
開催期間 2014/6/18(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 Information-Based Induction Sciences and Machine Learning (IBISML)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 環境の不確実性に応じて変化する最適な手首インピーダンスの考察(機械学習によるバイオデータマインニング,一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Optimal wrist-impedance dependent on uncertainty of environment
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) インピーダンス制御 / impedance control
キーワード(2)(和/英) 最適制御 / optimal control
キーワード(3)(和/英) 筋の同時活性化 / co-contraction
キーワード(4)(和/英) スティフネス / stiffness
第 1 著者 氏名(和/英) 神原 裕行 / Hiroyuki KAMBARA
第 1 著者 所属(和/英) 東京工業大学精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 2 著者 氏名(和/英) 小川 展夢 / Hiromu OGAWA
第 2 著者 所属(和/英) 東京工業大学大学院総合理工学研究科
Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
第 3 著者 氏名(和/英) 辛 徳 / Duk SHIN
第 3 著者 所属(和/英) 東京工業大学精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 4 著者 氏名(和/英) 吉村 奈津江 / Natsue YOSHIMURA
第 4 著者 所属(和/英) 東京工業大学精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 5 著者 氏名(和/英) 小池 康晴 / Yasuharu KOIKE
第 5 著者 所属(和/英) 東京工業大学精密工学研究所:科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology:CREST, JST
発表年月日 2014-06-27
資料番号 NC2014-13,IBISML2014-13
巻番号(vol) vol.114
号番号(no) 105
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日