<研究論文>モーションキャプチャーを用いた人間上肢リーチング運動の計測

全文

(1)N o . 4 3，2 0 0 9 年，p p9 1 9 6 ， R e s e a r c hR e p o r t so ft h eF a c u l t yo fE n g i n e e r i n g K i n k iU n i v e r s i t yNo . 4 32 0 0 9 ，p p . 9 1 9 6. 近畿大学工学部研究報告. 目. モーションキャブチャーを用いた人間上肢リーチング運動の計測 ρ. 黄健. Measuremento ft h eR e a c h i n gMovemento ft h eHuman UpperLimbUsingaMotionC a p t u r eSystem. JianHUANG* A b s t r a c t 戸 rp r e s e n t samethodf o rm e a s u r i n g血es p a t i a l ι o g n i t i v ea b i l i t yo ft h emovingd i s t a n c eo ft h ehumanh a n db y Th i spa. u s i n gm o t i o nc a p t u r e(MoCap).Toi m p r o v 巴 t h em e a s u r e m e n ta . ι c u r a c yo fMoCa p，amethodi n v o l v i n gt h eu s eo fa nu p p e r a p e r .百l ep r o p o s e dme 出o dh a smanya d v a n t a g 巴ss u c ha s白白 u s 巴 o fas m a l lnumbero f l i m bmodeli sp r o p o s e di n也 1S p m a r k e r s，andb e t t e ra 1 t e r n a t i v e sf o rm a r k e rs t i c k i n gp o s i t i o n st h a tc a nr e d u c ei n a c c u r a c i e sd u et osma l 1m u s c u l a rd e f o r m a t i o n 巴t h ec o g n i t i v ea b i l i t yo f t h emovingd i s t a n c eo fahumanhan ， . db o t hh o r i z o n t a la n dv e r t i c a lhandmovementsa r e Toi n v e s t i g a t. m e a s u r e du s i n gt h ep r o p o s e dp r o t o c o lf o rs i xsu~iects. Th er e s u l t sd e m o n s t r a t e也a tt h ea v e r a g emovingd i s t a n c e so b t a i n e di n b o t hd i r e c t i o n sbecom 巴 ι l o s e rt ot h es t a n d a r dl e n g t hc o m p a r e dw i t ht h er e s u 1 t so b t a i n e di n出ep r e v i o u ss t u d y . The e x p e r i m e n t a lr 巴: s u1 t sa l s od e m o n s t r a t eas t r o n gr e l a t i o n s h i pb e t w e e ne r r o ro ft h eh a n dmovingd i s t a n c eandm a n i p u l a b i l i t yo f t h euppぽ l i m b .M o r e o v e r .t h emaximumv e l o c i t yo b s e r v e dd u r i n gh o r i z o n t a l叩 dv e r t i c a lmov 巴m e n t sa r ec o m p a r e d ;a n dt h e ヲ. r e s u1 ti m p l i e s白 a tt h eg r a v i t a t i o n a lf o r c ee x e r t e dont h earme v i d e n t l ya t l e c t st h ehandmovementi n血eb l i n d f o l d e ds t a t e d u r i n gv 巴r t i c a lmovement. a p t u r eMotionR e a c h i n gMovement k e y w o r d s :B i o m e c h a n i c s，MotionC ラ. ヲ. l.はじめに近年，ヒューマノイドロボッ卜の研究が盛んに行われており，さまざまの場面で人聞のようにロボットが自然カ円. 用してロボッ卜の運動生成に関連する研究が多く報告されたがか10) 冗長ロボットを人聞のように効率的に動かすアルゴリズムが確立されていない.一方，人聞の身体は精密に作られており，細かい関節を{郎、分けることで滑らか. 滑らかな動きが要求される.これを実現するため，ヒューマノイドロボットの上肢部が多数の関節を有しており，構. な動きを表現することができる.人間の動きには柔軟な構造のゆえに複雑である.しかし，その柔軟な構造のためシ. 造的には高度な冗長性をもっ.これまでに冗長自由度を利合近畿大学工学部知能機械工学科. Departmento fI n t e l l i g e n tMechanicalE n g i n e e r i n g . Facultyo fEngineering，K inkiUniversity. 9 1.

(2) 92. 近畿大学工学部研究報告. No. 43. アルゴリズムが確立されていない.一方，人間の身体は精. 本手法では，体に付けるマーカー数を大幅に減らすことが. 宿に作られており，細かい関節を使い分けることで滑らか. でき，これによって測定誤差を軽減する.. な動きを表現することができる. 人間の動きには柔軟な構. 造のゆえに複雑である. しかし，その柔軟な構造のためシステムが複雑で、，どのような原理や法則に基づいているの 1 ) 川. かがほとんど解明されていない 1 そこで本研究では，人間の日支運動メカニズム解明の一端として，モーションキャフ。チャーシステムを用いて上肢機構モデ、ルと併用することによって関節角度を算出する手法を提案する.次し、で，異なる空間での指先の畠蹴軍動を測定し，運動しやすさを表す可操作度と運動誤差について調べる.さらに，可操作度の観点から測定結果を解析し，上肢の運動しやすさと運動感覚の関連を考察する.. 2・2上肢モデル同次変換行列による関節角度の算出. 一般に，人間上月対幾構を考えるとき，肩に 3白由度，肘に 2自由度，手首に 2自由度の計 7自由度を有するマニピュレータと見なすことができる. 1 3 ). 多くの場合図 3に示す. リンクモテ守ルをよく用いる. ここで，肩部の座標系をベース座標系必とし，図 3に示すように，マーカーの座標中心を通す上腕断面図とリンク中心軸の交点を原点とする座標系をおとする. ベース座. T が標系Liよから見た L の同次変換行安Ijb 3. 3 3 t t 3 t t 4 1 2 t t ; b k = l ￨ f j 4 1 t L t 2 3 4 1I 3 3 3 3 1 t 3 2 f 333I 4 f 1 1. 2 . 測定方法本論文で用いたモーションキャプチャーシステムの構. 。. O. 成を図 lに示す.画像測定には， 3次元リアルタイムトラッカーシステム (PRO T r a c k e r Il，ディテクト(株))を用いる. 撮影範囲周辺に取り付けられた 6 台の CCD カメラ. ( X C -HR57 ，S O N Y ( 株))によってマーカーの 3次元座標を検出する. 2'1反射マーカーの取り付け. モーションキャプチャーを使って上肢運動を測定する. 心. 以. ( 1 ). O. 測定されたマーカーの 3次元位置から得られるとすれば，関節角度 θ ， J8 ， z8 3を式 ( ) 1=a r c t a n2 (t i ¥/ c ， t ; 3/ c )， 2 2. ( 2 ). 的=a r c s i n ( t i 3 )，. ( 3 ). 久=a代 tan2(一/ ; 1/ c t ; 3/ c 2， 2) ，. ( 4 ). 際は，上肢に決められたラベリング位置が必要となる.ラベリング位置を決定する際には筋肉や皮膚の動き，回旋の影響などを考慮する必要があるマーカーの 3次元位置をモーションキャフ。チャーシステムで取得することによって上肢運動を解析するが，マーカ. より算出できる. また，手甲の皮膚上牟のマーカ一座標系を1:7"，手部断面図と軸の交点での座標系をふとする. 同様に測定したマ. ーカーの 3次元位置から同次変換行列 hT ・が 7. ーの取り付け位置は以下の点を考慮、しなくてはならない. ① 皮膚・筋肉の動きによりラベリング部の位置が変化し，誤差が生じてしまう. ②. t 肢の表面部にラベリングするため，リンク(骨)の. 動きを直接取得できるわけではない. これらの問題点を機構学的な見地だけでなく，解剖学的・生理学的見地からも考える必要がある.そこで本研究では，ラベリング位置を図 2 の M l~M6 のように決定した.. ・. F o rd e t e c t i o nof t h eb o d ys w ing. Fordet 配 t i o no f t h e 日ng 町1 回pp o s lt Jo n. 叫川. ，・ :. M. M . ，. 図 2""7ーカーの取り付け. h ~. l. 図 l 本研究で用いた測定システム. 士斗図 3 7関節上肢モデ、ル. lι~.

(3) モーションキャプチャーを用いた人間上肢リーチング運動の計J i J I !. !l. 度である.可操作度 Wは. 1 ' 11 2 ' 1 3 ' 1 4 ' 1 1 1 1. . } de t ( J (的 f W= (θ)). ，r ー1;1 ，，;. ' 3. ' ; 3 1 ; 4 1， 7 ， 7 ， 7 ， 7 ' ; 1 1 ; 3 1 ; 3 1 ; 4. ( 5 ). θ~. ( 6 ). 7 =a r c S i n ( c 1 ; 3-S4(13) 4. 伐 =a削 aI 1 2f 1 c 4 d 3 l 1 u 4 7 1 . l， C 4 J3 L Zs 4 Jヲ、 S6. I. C 6. (h. 7 2 2 I 7 ) 4=a r c t a n2J721SC ， ( C 7d l-5 7 4 2) 6. てまされる.ただし，行列 Jは図 3に示すリンク機構のヤ. 度 Wが Oである. 得られるとすれば，b1干から関節角度 8 ， 8 ，仇， 87を式 4 5. i. ( 13 ). 。コビ行列である.また，同支リンクすべての関節角度が 0 のときに，上肢が伸ばした状態であり，このときの可操作. 0 0 0. r c t a n2 : . ' - ---'{1. 8 川 4=a. 9 3. 3，実験結果. ( 7 ). 3• 1有効性検証完験今回の実験において関節角度をどれほど正確に測定できるかを検証するため，図 2に示す本研究での提案手法と. ( 8). 従来の方法との比較実験を行った.. ( 9 ). 従来の実験に肘関節の回転角度を測るため，図 4に示すように被験者の肘側面に上部，巾部，下部 l こマーカーを取り付ける.実験では，被験在の肘関節が 9 0 に屈曲にさせ 0. た状態から腕を伸ばすまでの傑子を慌影し，得られた関節によって算出で、きる.. 角度を図 5に示す.. 2・3関節角度の補正 " 上述したように， 7 個の関節角度が同次変換n~IJ h T3 れから算出できることが分かった. しかしながら，マー. y. カーが皮膚の表面に貼り付-けており，マーカーの 3次元位 'T7を求める，置情報から h "3 T3 Mtを示す必要がある上腕皮膚上のマーカ一座標系を L の 3 ' とし，手部皮膚 t 'T がマーカ一座標系を L7'" とすれば，変換行予J I3 " 3 11 0 0 0 1. γ 10 主，，. 1 0 -r ，1. " 1. = 1. 0 0 1 01 1. 0 0 0 1. ( 10). ，. ( 12). 0. o. 7 '. ただし，変換行列 T Tが. 民￨ ; ; ! ?[. m出. ' 3T "=CT T ] ' rl ' T，， : ' ，， '"T hb. 州制. ・ 3 I から求められる.同様に，同次変換行タJ T7・が. 提案手法. 8 0. ︹い世広川町四回. 'E. 且 ‘ 、 l l，， (. h T =" ，， T ，司，，'3' T3~1 J' -I. ∞. 1. ω. で表れる .ただし，r aは腕の半径である. したがって，同，が次変換行列 bT3. ，. 図 4 肘部 3つのマーカーの取り付け. 11. ∞. ∞. 2. フレーム. ∞. 3. 区1 5 7関節目支モテルによる回転角の測定結果. ( 13 ) 実際のマー力一位置. この測定法を使う場合の理想的なマカ. で表れ，ηが手甲の厚みである . 2・4可操作度. m a n i p 叫a b i l i t y)は，ロボット工学に多く用い可操作度 ( 4 )ロボットは，られている運動しやすさの評価関数である 1. 特異点から商針もれは離れるほど，すべての方向に対して動きが均等になり，均等に力を加えることができるようになる.この効果を定量的に表すための指標のひとつが可操作. 図 6 従来手法での肘回転角度. 位置.

(4) 94. N O . 4 3. 近畿大学工学部研究報告. 図 5 に示すように，提案手法での関節角度の測定値は 0. 9 0 に近づいていることに対し，従来の方法では 1 0 以上 0. 3・2・1実験プロフィール. 被験者が床に座り背筋を伸ばした状態で右腕を前に出 0. 0. 0 す.腕の出し方は図 8に示すように肩を 4 5 肘を 9. の誤差が出たことが分かった. また，園 6左図に示すように従来の方法では，身体の構造上肘関節は丸みをおびているため，皮膚の伸縮による変。か化が出てしまう.回転軸付近のマーカーは肘関節を 0. 0. 0 c m 5 に曲げた状態にする.領域までの距離は 4 手首を 4 と固定した. 上実験 Iは，まず被験者に床に座ってもらい初期姿勢，. 0 に屈曲する聞に移動しているのでこのことも誤差ら9 が大きくなった原因のひとつと考えられる.本研究で提案. 肢運動時の姿勢で、マーカーがきれいに映る領域を探す.場. したマーカーの取り付け手法では，筋肉や皮膚の伸縮の影. 被験者の肩から 4 0 c mの位置に板を固定する.その板に中. 響が少ない場所にマーカーを配置しているため，より正確. 指が触れるように移動させ，撮影を開始する.開始後 6 0. 0. 所が決まれば，長さ 1 5 0 酬の定規を見せて覚えてもらう.. フレーム経ったところで被験者に合図を出し指先を右に. な数値を測定できたと考えられる.. 1 5 0 m mと思われるところまで水平に動かしてもらう 3.2指先の直線軌道のなぞる運動次に人間の上肢の運動惑覚を測定する実験を行った.. これ. を3 0 0フレームまで撮影する.この動作を図 7に示す 9ケ干. の実験では，図 7に示すように被験者の前方空間を 9つの. 所の領域で行う.実験 Hは，実験 Iと同じ条件で指先が垂直に移動する .3人の被験者に対して上記の実験を行った.. 領域に分け，それぞれの領域において目隠し状態で水平，垂直方向に指先を動かすとしづ実験である.また，指先の移動中にモーションキャプチャーシステムを用いて上肢. 3・2・2指先の移動距離 3名の被験者の水平，垂直方向におけるそれぞれの指先. の移動距離を表 lと表 2にまとめた. 運動の測定を行う.. 表 I 水平指先移動距離( 皿). 右上. 右 150mm. 平均. 標準偏差. A. B. C. 左上. 1 5 3. 1 1 4. 1 5 8. 1 4 2. 2 4. 左. 1 6 1. 1 4 1. 1 6 3. 1 5 5. 1 2. 左下. 1 8 6. 1 0 5. 1 4 3. 1 4 4. 4 0. 上. 1 9 8. 1 3 4. 1 9 7. 1 7 6. 3 7. 中. 1 8 8. 1 0 9. 1 9 5. 1 6 4. 4 8. 下. 2 2 0. 1 2 2. 2 2 0. 1 8 8. 5 6. 右上. 2 0 1. 1 2 9. 1 7 4. 1 6 8. 3 6. 右. 1 9 6. 1 2 8. 1 5 7. 1 6 0. 3 4. 右下. 2 1 6. 1 3 2. 21 5. 1 8 7. 4 8. 右下 150mm. 表 2 垂直指先移動距離 ( m m ) A. B. C. 平均. 標準偏差. 左上. 1 4 7. 1 6 1. 1 6 4. 1 5 7. 9. 左. 1 3 4. 1 2 1. 1 2 0. 1 2 5. 8. 左下. 1 5 2. 1 1 8. 8 3. 1 1 8. 3 5. 上. 1 4 7. 1 1 3. 1 4 8. 1 3 6. 2 0. 中. 1 6 2. 1 2 3. 1 1 4. 1 3 3. 2 5. 下. 1 3 8. 1 0 9. 1 2 7. 1 2 5. 1 4. 右よ. 1 2 4. 1 7 7. 1 19. 1 4 0. 3 2. 右. 1 6 2. 1 1 8. 1 4 1. 1 4 0. 2 2. 右下. 1 4 8. 1 3 6. 1 0 1. 1 2 8. 2 4. 図 7指先の直線運動. 図 8 マーカーの取り付け.

(5) 95. モーションキャプチャーを用いた人間上肢リーチング運動の計調u. また，水平，垂直方向の指先の移動E 鴎佐を図 9に示す.. EE) 叩叩岨図面総ボ探. 向の運動の方が感覚は正確だった.. 舶用. 向がある.平均移動E 硝住は 3人とも垂直の移動の方が 1 5cm に近かった.今回の測定では水平方向の運動より，垂直方. ;11. 水平方向の平均移動距離は垂直方向に比べ大きくなる傾. 2 5 0. ミ ↓ /. 最初に指先移動距離の水平と垂直のときでの違いだが，水平は 150mmの基準距離よりも大きく動く傾向があり，垂. 5 0. 直では 150mm より小さくなるとしづ結果が出たこれは，被験者の体内感覚が 150mmよりも大きい人が多かったので.~~ ~4t:~ . . " f ， ' "" ，， 4 t : " "* . 1 ; . メ J _" S - . t > ぷ J や V 令♂~-- 1;* A. はなし、かと考えられる.垂直で、はこれとは逆に，基準距離. 令喰J. よりも移動距離が小さくなっていたこうなった原因とし. きがある.垂直では領域の 4隅でのばらつきが大きい.これは左側で体勢が不自然になることや領域が遠いことによって上肢を動かしにくかったので、はないかと思う.. 3'2・3可操作度の結果図 3のリンクモデルによって関節角度。，8 ， 2 83 ， θ~， 8 ，仇， 5 87を算出したのち，式 ( 13 )によって可操作度 W を求める.. . i : >. .~.+. 0 . 0 6. メ F 十. 体内感覚にずれが生じたのではないだろうか. 水平方向の運動を見ると，左側で相対移動距離にばらつ. J_>'. 図 9 水平・垂直方向での移動距離. て重力が考えられる.上肢を運動させるときに縦の移動で、は重力に引っ張られて上に抵抗しようとする.このために. + .. .~ .~メ J ・メ .+・~~ .+・.~ ....~. 0 . 0 5 0 . 0 4. 左中. 。 ω. 左下 //. 0 . 0 2. 。。. ~. 0 1. 。. 得られた異なる空間での可操作度結果の l例を図 1 0に示. ∞. 回. 、同一日一一~ーーー~，. 占. 叩. /. 1. 1 5 0. 2 0 0. 2 5 0. : r o. す可操作度のグラフに興味深し、傾向があった. 図 1 0に示す可操作度のグラフを見ると，指先が右に移動するに従って可操作度が地加していることが分かる.左. ( a ) 左列の可操作度. 。 ω. 上. 列の可操作度は上肢を右に移動させると大きくなる .中列ではあまり変化が無く，右列になると左列ほどではないが. 0 . 0 5. 可操作度は変化して大きくなる.可操作度は関節角度の変. 0 . 0 4. 化に影響されるのでこれらの結果から，左列と右列でグラ. 。. フが変化しているのは上肢の関節角度に変化があったものだと考えられる. 中列では上肢の正面に領域があり，移. 中. 0 3. 0 . 0 2. 'ー~-ーー、~内、ゐーv、-句-. 〆、、f、~司d一一}、-~一一一一一一. 動E 閣制汀印刷と小さし、ことから各関節をあまり曲げる必要が無かったので、変化が小さかったので、はないかと思う.. 4 考察. 0 . 0 1. 。。. 下. ∞. 印. 1. 1 5 ) ， 1 りまた，人間上肢のイ. 2 0 0. 2 5 0. 3 0. ( b ) 中間列の可操作度. 人間の上肢運動の生成に関しては，躍度モデ、ルや最ノl 、とる理論による提案が報告された. 1 5 0. O . C 陪. 右上. ンピーダンス特性が体の中心に近づいていくほどインピーダンス楕円体が丸形状になることに対し，体の中心から. 0 . 0 5. 離れるほどインピーダンス楕円体の形状が細長くなるこ. 。 ω. とが分かった. l 作 2 0 ). これらの研究に対して本研究では， r 動. きやすい場所で上肢の運動精度は高し、jとし、う仮説を考え. J. て測定を行った. 上記の実験結果から分かるように段で可操作度は最大となっている. 〆. 右下. 叩ト. ..， . . -. 、仰. 川 ← ( ーー ). 3つ全ての縦列の上可操作度が大きくなっ. た原因としては，領域が肩より上にあったので、上肢の関節が開いていたからではなし、かと思われる.自然な姿勢がとれる中央部では可操作度が大きくなることで，中央部での運動精度も良くなり，移動距離が 150mmに近くなる .逆に. 0 . 0 1. 。。. 田. ∞. 1. 1 切. 2 0 0. ( c ) 右列の可操作度図1 0 可操作度の実験結果. 2 5 0. : r o.

(6) 96. 近畿大学工学部研究報告. 4隅の領域では不自然な体勢となり可操作度が小さくなる. No. 4 3. ∞. 2 8. ことで，運動精度も悪くなり 1 50rrunから離れた数値になる.. ( 1 0 )山田大輔，中村裕介，原正之，黄健，薮回哲郎，可. したがって，測定結果が可操作度と運動精度の一定な関連. 操作度を考慮したフィンガ・アームロボットの協調的 ) ，インピーダンス制御，日本機械学会論文集 (C編. が示された.. O. 7 4 8， pp. 299 4 3003， 2 0 0 8 . 拘1.74N'. 5 . まとめ. ( 11 )有本卓，手の巧みさと解析力学:ベルンシュタイン間. 本研究では，上肢運動を測定するためモーションキャプチャーを用いた測定システムを構築し，少数のマーカーと上J 肢リンク 7自由度モデ、ルを併用する手法を提案した.肘 0. の 90 回転運動によって提案手法の有効性を確かめた.また，異なる空間で指先の直線運動を測定した.測定結果から，水平方向の運動より，垂直方向の運動が正確であった.. 4隅の箇所に運動精度のばらつきが大きくことに対し，可操作度の高い中央部の場所において運動精度が比較的に高いことを確認できた可操作度と運動精度の一定な関連性を確認できた. さらに. 参考文献. 題(身体運動の謎)への挑戦，物性研究， NO '. 7， p p 6 2 5 6 5 5， 2004 ( 1 2 )ニコライ・ A・ベルンシュタイン(著) ，工藤和俊・佐々. 木正人(訳)，デクステリティー巧みさとその発達，金子書房， 2 0 0 3 . ( 1 3 )H回ng ，1 ， . K' O s a k a ， S .，I n lanmr ， a Y and Yabu 民 T .， M鎚 s u r 即 1 e n t' O fD i s t a n ∞E r r o ri nReachingMO ' v巴ment. ' Of t h eHurnanHan dw i t h ' O u tUsingV is i ' O n ， P r o c .O ' f29 血 A n n u a 1 In岡田. t i ' O n a 1 Co n f e r e n l ∞'O ft h e IEEE E1 ¥ 侶S， pp. 4866 4 869， 2 o o 7 .. ( 14 )Y' Oshikaw ， a， . T Manipulab 血t yO ' fr o b o t i cm∞h a n i s m s， I n t .1 . fR ' O b o t i c sR，郎鎚r c 弘、 ' < > 1 . 4， N' O . 2 ， pp・ 3 .9，1 9 8 5 . ' O. ( 15 )F l a s ， h T . and H' O ga n ， N.，百1 ec o o r d i n a t i ' O nO ' f紅 m ( 1 ) N北銅山丸 Y. 飢. d H組出s ， a H . ， I n v，田e k i n e m a t i c s. ' O n sw i t hs i n g u l a r i t yr o b u s t n e s sf o rr o b o tmanip u 1 a t ' O r s o l u t i ∞n t r ' O l ，T r a n s . ASME ，1.町哩1 .S y S ， . t Mωs. & C' O n 加 1 ，泊1.108， N' O . 4 ， pp. l63-171 . 19 8 6 . t i b，0 .，Real ・ t i m eO ' b s t a c l eav ' O i d a n c ef O ' rm a n i p u l a ω I r s ( 2 ) Kha andmO ' b i l er o b o t s ， I n t .1 .' O fR ' O b' O t i c sR，岱伺r c h ，も ' < > 1 .5， N' O . l ， p p . 9 0 ・ 98， 1 9 8 6 . ( 3 )M a c i e j側面， A .A . andK l e ， n iC .A . ，O b s t a c l eav ' O i 必目白. e x p e r i m e n t a l l yc o n f i n n e dm a t h e n t a t i c a l. pp. l688・1703， 1 9 8 5 .. ( 16 )Un ， O 'Y， Ka waω， M.， andS u z u k i ， R . ， F' O r m a t i ' O nand∞n 仕 ' 0 1. ' O f' O p位n a l阿 e c t o r yi nh u r n a nm u l t i jO ' i n tam1mO ' vementO d e l ，BiO ' l ' O giω1 C y b e m e t i c s， mininmm t o r q u e c h a n g e m' V' 0 1 .6 1， p p . 8 9 1 0 1， 1 9 8 9 .. ( 1η H ' O gan ，N.，B包z i ，E . ， Mussa-Iv a 1 d i，F .A .andF l a s ， h， . T. f ' O r組n e m a t i c a l l yr e d u n 必n tm a n i p u l a t O ' r si nめ岨amically. C' O n仕o l l i n gM u l t i j' O i n tM' O t ' O rBeha 吋 ' O r ，E x e r c .S p o r t sS c i .. v a r y i n gen 吋ronments，I n t .1 .' O fR' O b o t i c sR e s e a r c h，拘1. 4，. Rev . l5， pp. l53・ 190 ，1 9 8 7 .. N' O . 3 ， pp. l09 ・ 1 1 7， 1 9 8 5 .. ( の L o e f f ，L .A .andS' O n i，A .H.，Ana 1 gO ' r i t h mゐrc ' O mpu 町別i 伽 ω. ' O fam a n i p u l a t o ri nb e t w e e nO ' bs 国 l e s ，T r a n s .. ASME ，1 .' O fE n g .f ' O rI n d t 路町， V' 0 1 .97，N' O . 3 ， pp.836・ 842 ， 1 9 7 5 . Ot 司 e c t -Le v e lFramew ' O r ， kI n t .1 .' O fRO ' b' O t i c sRes 伺 r c ， h. 泊1.14， N' O . l ， pp. l9 3 6， 1 9 9 5 . M e l c h i ' O r r i ，C .andSa 1 i s b u r y ，， . 1 Expl ' O i 伽1 9也.eR ，吋m 白 ncy. ' O faHandannR' O b o t i cS y s t e ， m1 ¥ 征r A . I .Mem ， O ' N' O . l261， 1 9 9 0 .. 回 n ，B .， . T H凶 ng， J .， H a r 叫 a ， M.組 dYabu 民T .， C' O n回 l ' O f (ηQ aMaαo Mi c r oR' O b o tSystemUsing陥血p 由b i l i t y' O f白E. Mi c r oR' O bo ，t JS恥伍In t e m a t i ' O n a 1J ' O u m a l( C ) ，、拍 ' < > 1 . 49N' O . 3 p p . 8 9 7 9 0 4 ， 2 0 0 6 .. ( 8 ) クワンB.T.，原田実，黄健，薮田哲郎，可操作度を用いたロボットの協調制御による自然な運動機能の生成，. 鈎 I v a 1 d i ，F .A . ， H' O gan ，N.組 dB i z z i，E .，N e u r a land ( 1 8 )Mus. geom 巴 : t r i c白C旬' r ss u b e r v i n gam1p o s 旬r e ，1 .Neur O ' s c i e n c e， V' 0 1 .5， p p . 2 7 3 2 2 7 3 4 ， 1 9 8 5 .. ( 19 )Ts 吋i ，T .，1 ω，K，N a g a n r n c h i ，M. and I k em O ' ， t O ' T .. Im p e d a n c eR e g u l a t i ' O ni nmucul o m' O t ' O r∞n仕0 1s y s t e mand. ( 5 ) K l 1 a t i b ，0 .，In剖a lP r ' O p剖 e si nR' O b o t i cM a n i p u l a t i ' O n :An. の (. O v e m e n t s :組 m'. model ，百1 e J ' O umal O ' f Neur O 's c i e n c e ， V' 0 1 .5， N0 ' 7，. 日本機械学会論文集 (C) 泊1.73 N' O. 7 3 3，. pp. 2551-2560， 2 0 0 7 . ( 9 ) 黄健，中村裕介，山田大輔，原正之，薮田哲郎，冗. 長ロボットの構造階層化を用いた運動市I J f i 卸，計測自動 O . l2， p p . 1 0 1 2 1 0 1 4 ，制御学会論文集(特集号)，拘1.44N'. 也. e mar 叩凶a t i ' O n ab 出t yO ' f血eendp o i n t ，T r a n s . SICE ，. V' 0 1 . 24 ， N' O . 4 ， pp. 385-392，1 9 8 8 . ( 2 0 )Ts 吋i ，， . T Go ， t O 'K . ，I t o， K .andNaganrnchi，M.，E s t i m a t i O ' n. ' Ofhurnanhandi n 1 p e d a n c ed u r i n gm a i n t e n a n ∞'O fpos 知民 T r a n s .SICE ， V' 0 1 .30， N' O . 3 ， pp. 31 9 ・ 328， 1 9 9 4 ..

(7)