Motion Modification Method of Musculoskeletal Humanoids by Human Teaching Using Muscle-Based Compensation Control

要約

筋骨格系ヒューマノイドにはさまざまな生体模倣構造の利点がある一方で、身体を正確に制御することが難しく、モデル化が困難です。
これまでにさまざまな学習型制御手法が開発されてきましたが、モデル誤差を完全に吸収することはできず、認識誤差も必ず発生します。
本稿では、筋骨格系ヒューマノイドの柔軟な体の特性を利用して、運動中に外力を加えることによってその動きを修正する方法について説明します。
関節角度が測定できないこと、および外力がアクチュエータではなく非線形弾性要素に大きく影響することを考慮すると、修正された運動は提案された筋肉ベースの補償制御によって再現されます。
この手法を筋骨格系ヒューマノイド「ムサシ」に適用し、その有効性を確認した。

要約(オリジナル)

While musculoskeletal humanoids have the advantages of various biomimetic structures, it is difficult to accurately control the body, which is challenging to model. Although various learning-based control methods have been developed so far, they cannot completely absorb model errors, and recognition errors are also bound to occur. In this paper, we describe a method to modify the movement of the musculoskeletal humanoid by applying external force during the movement, taking advantage of its flexible body. Considering the fact that the joint angles cannot be measured, and that the external force greatly affects the nonlinear elastic element and not the actuator, the modified motion is reproduced by the proposed muscle-based compensation control. This method is applied to a musculoskeletal humanoid, Musashi, and its effectiveness is confirmed.

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