2025/03/27 更新

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シバタ サトル
柴田 論
Shibata Satoru
所属
大学院理工学研究科(工) 理工学専攻 機械工学 教授
職名
教授
連絡先
メールアドレス
外部リンク

学位

  • 修士(工学) ( 東北大学 )

  • 博士(工学) ( 東北大学 )

研究キーワード

  • 感性工学

  • 福祉工学

  • 生体・生理工学

  • ヒューマン・ロボットインタフェース

  • Ergonomics

  • Welfare Engineering

  • Biological and Physiological Engineering

  • 人間工学

  • 制御工学

  • Control Engineering

  • Human-Robot Interface

  • Kansei Engineering

研究分野

  • 情報通信 / 機械力学、メカトロニクス

  • 人文・社会 / 実験心理学

学歴

  • 東北大学   工学部   機械工学

    - 1994年

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    国名: 日本国

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  • 東北大学   工学研究科   機械工学

    - 1994年

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    国名: 日本国

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  • 東北大学

    - 1994年

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  • 東北大学

    - 1994年

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所属学協会

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委員歴

  • 日本機械学会 中国四国支部   幹事  

    2021年4月 - 2022年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本福祉工学会   評議員  

    2019年4月 - 現在   

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  • 日本機械学会中国四国支部   幹事  

    2015年4月 - 2016年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本機械学会中国四国支部   商議員  

    2014年4月 - 2015年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本福祉工学会   評議員  

    2013年4月 - 2016年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 計測自動制御学会   四国支部長  

    2008年   

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    団体区分:学協会

    計測自動制御学会

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  • 日本機械学会   ロボメカ運営委員  

    2008年   

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    団体区分:学協会

    日本機械学会

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  • 計測自動制御学会   四国支部副支部長  

    2007年   

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    団体区分:学協会

    計測自動制御学会

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  • 日本機械学会   中国四国支部顧問教官  

    2005年 - 2006年   

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    団体区分:学協会

    日本機械学会

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  • 日本感性工学会   論文校閲委員  

    2004年 - 2007年   

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    団体区分:学協会

    日本感性工学会

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  • 日本機械学会   C編校閲委員  

    2000年   

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    団体区分:学協会

    日本機械学会

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論文

  • 体導音データを用いた睡眠時無呼吸症候群の検知手法の検討

    松中 優樹, 柴田 論, 穆 盛林, 中島 翔太, 田中 幹也

    産業応用工学会全国大会講演論文集   2024   41 - 42   2024年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 産業応用工学会  

    睡眠時無呼吸症候群(Sleep Apnea Syndrome: SAS)は睡眠時に 10 秒以上の呼吸停止または低呼吸になる疾患である。いびきなどの症状に加えて,眠りが浅くなることにより健康面で様々な悪影響を及ぼす。また本疾患は自覚症状があまりないことが多く,症状に気づかずに生活を続けることで重大な事故を起こす可能性がある危険な疾患である.SAS の検査方法として頭や腹部に筋電図,心電図,呼吸モニターなど多数の測定機器をつけて1晩寝るポリソムノグラフィー(Polysomnography: PSG)というものがある。これには無呼吸,低呼吸の回数だけでなく,眠りの質や体位と無呼吸の関係など様々な項目がわかるという利点がある。しかし,入院しての検査が必要であるため時間や費用の面で負担が大きく,検査を受けにくいという問題がある。そのため,手軽で SAS 検知により有用な計測システムの開発が望まれている。本研究の目的は,体導音センサを用いた小型計測システムを開発し,より手軽に睡眠時無呼吸症を発見できることである。体導音とは,心臓や肺から発する音が骨や肉を通じて体表に伝わる音のことである。体導音計測システムは体導音を集音し,データ解析を行うことで,呼吸と心拍の両方を同時に計測することが可能である。これにより,従来の複雑で時間のかかる検査に代わり,手軽で効率的な方法を提供することが可能になると考えられる。本研究ではセンサで取得した体導音から呼吸音の特性を生かすことで周期性の呼吸と非周期性の呼吸状態の識別を行った。意図的に SAS の症状があるような無呼吸状態での実験を行い,有用性を検証した。

    DOI: 10.12792/iiae2024.022

    CiNii Research

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  • Interface using eye-gaze and tablet input for an avatar robot control in class participation support system 査読

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Haruki Obayashi

    Computers and Electrical Engineering   111   108914 - 108914   2023年10月

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    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.compeleceng.2023.108914

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  • Development of Harvesting Robot for Strawberry 査読

    Rikuto Oshia, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Shenglin Mu

    2023 IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronics   2023年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Effect of Functional Electrical Stimulation from the End of Swing Phase for Gait Modification in Knee Osteoarthritis 査読

    Daisuke BaBa, Mu Shenglin, Satoru Shibata

    2023 SICE Annual Conference   2023年9月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Improvement of a Portable Functional Electrical Stimulator for Gait Modification of Knee Osteoarthritis 査読

    74 - 79   2022年9月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.12792/icisip2022.014

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  • Study on eye-gaze input interface based on deep learning using images obtained by multiple cameras

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Kuo-chun Chiu, Tomonori Yamamoto, Tung-kuan Liu

    Computers and Electrical Engineering   101   108040 - 108040   2022年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.compeleceng.2022.108040

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  • 歩行動作変容を目的とした立脚初期から中期における大腿への機能的電気刺激の影響 査読

    土居誠治, 柴田論, 穆盛林, 三木雄平

    ライフサポート   34 ( 2 )   39 - 47   2022年6月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 変形性膝関節症の歩行時の動作変容を目的としたフィードバック機構内蔵型の機能的電気刺激装置の開発と評価 査読

    土居誠治, 柴田論, 穆盛林, 三木雄平

    リハビリテーション エンジニアリング   37 ( 1 )   35 - 43   2022年2月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Development of a user-following mobile robot with a stand-up assistance function

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto

    Cognitive Robotics   2   83 - 95   2022年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.cogr.2022.03.003

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  • Eye-Interface System Using Convolutional Neural Networks for People with Physical Disabilities 査読

    Keiichiro Kubo, Satoru Shibata

    4th EAI International Conference on Robotic Sensor Networks   81 - 91   2021年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Study on the learning in intelligent control using neural networks based on back-propagation and differential evolution 査読

    Shenglin Mu, Satoru Shibata

    4th EAI International Conference on Robotic Sensor Networks   17 - 30   2021年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In order to obtain good control performance of ultrasonic motors in real applications, a study on the learning in intelligent control using neural networks (NN) based on differential evolution (DE) is reported in this chapter. To overcome the problems of characteristic variation and nonlinearity, an intelligent PID controller combined with DE type NN is studied. In the proposed method, an NN controller is designed for estimating the variation of PID gains, adjusting the control performance in PID controller to minimize the error. The learning of NN is implemented by DE in the update of the NN’s weights. By employing the proposed method, the characteristic changes and nonlinearity of USM can be compensated effectively. The effectiveness of the method is confirmed by experimental results.

    DOI: 10.1007/978-3-030-70451-3_2

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  • Study on Eye-Interface System with Image Information from Two Cameras Using Deep Learning Method 査読

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto

    The 6th International Symposium on Artificial Intelligence and Robotics   2021年8月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語  

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  • Intelligent Control of Ultrasonic Motor Using PID Control Combined with Artificial Bee Colony Type Neural Networks

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Shota Nakashima, Kanya Tanaka

    EAI/Springer Innovations in Communication and Computing   71 - 80   2021年

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In this research, to obtain satisfactory control performance of ultrasonic motor (USM) in position control, a hybrid intelligent method based on PID control using neural networks (NNs) combined with Artificial Bee Colony (ABC) algorithm is proposed. Using the proposed intelligent control method, the gains of PID control are auto-tuned to minimize the errors in position control. The proposed method is with simple structure and easy to be implemented in estimation. It is designed to compensate the nonlinearity and characteristic changes in position control. The proposed hybridization of NN and ABC makes the intelligent scheme superior in usefulness and effectiveness. In this paper, the control performance and effectiveness of the proposed method were confirmed and studied according to experimental results on an existing USM servo system.

    DOI: 10.1007/978-3-030-46032-7_7

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  • Study on a differential evolution type neural network for intelligent control of ultrasonic motor on a meal-assistance robot

    Tomohiro Matsumoto, Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Shota Nakashima, Kanya Tanaka

    Proceedings - 2020 International Symposium on Computer, Consumer and Control, IS3C 2020   545 - 548   2020年11月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In this paper, a scheme of intelligent control method using differential evolution (DE) type neural network (NN) for Ultrasonic Motor (USM), which is expected to be applied on a meal-assistance robot. Owing the application of USM in the robot designed with orthogonal structure, excellent control performance in stability and safety with work quietness is expected. To obtain the high accurate control an optimization algorithm of DE was introduced to the NN type PID control for USM. The proposed intelligent method was investigated by the experiments on an existent USM servo system in this paper. The response of the proposed method with converngence of the proposed model was confirmed. With the proposed method, the servo of USM can be expected to use on meal-assistance robots and life support robots in medical and welfare environment.

    DOI: 10.1109/IS3C50286.2020.00147

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  • A portable functional electrical stimulation device for walking motion modification

    Seiji Doi, Satoru Shibata, Shenglin Mu, Yuhei Miki

    2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, GCCE 2020   260 - 264   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.  

    To support gaits for users with osteoarthritis of the knee, a novel portable functional electrical stimulation device is developed for walking motion modification. In the proposed device, a pressure sensor is installed under the center of the user's calcaneus to detect the initial phase of stance during the walking cycle, and electrical stimulation causes eccentric contraction of the quadriceps muscle, which contributes to shock absorption in the knee joint. According to experimental results, the effectiveness of the proposed device with high clinical value is confirmed.

    DOI: 10.1109/GCCE50665.2020.9291832

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  • 教師の指さし動作認識に基づく生徒の遠隔授業参加支援

    8 ( 2 )   250 - 259   2020年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.12792/jjiiae.8.2.250

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  • 視線入力によるパソコン操作時に直面する「使いにくさ」の評価 査読

    嚴 筵景, 苅田知則, 八木良広, 穆盛林, 柴田論

    日本福祉工学会   22 ( 1 )   7 - 15   2020年6月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    J-GLOBAL

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  • 人工膝関節全置換術前後における急激な下肢アライメント変化が歩行時の運動力学特性に与える影響 査読

    土居誠治, 柴田論, 山本智規, 穆盛林

    理学療法科学   35 ( 2 )   283 - 288   2020年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1589/rika.35.283

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  • 眼鏡着用を考慮した視線方向推定に関する一構成法 査読

    柴田論 穆盛林 苅田知則

    日本福祉工学会   21 ( 2 )   47 - 53   2019年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1109/taai48200.2019.8959824

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  • Experimental Study on Speed Control of Ultrasonic Motor using Intelligent IMC-PID Control 査読

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Kanya Tanaka, Shota Nakashima, Tung-kuan Liu

    2019 International Conference on Technologies and Applications of Artificial Intelligence (TAAI)   2019年11月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/taai48200.2019.8959888

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  • 眼鏡着用を考慮した視線方向推定に関する一構成法—A Method to Estimate Eye Gaze Direction When Wearing Glasses 査読

    柴田 論, 穆 盛林, 嚴 筵景, 苅田 知則

    日本福祉工学会誌 / 日本福祉工学会 編   21 ( 2 )   47 - 53   2019年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:日本福祉工学会  

    DOI: 10.1109/taai48200.2019.8959824

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  • Class Participation Support System on an Avatar Robot for Long-term Absent Students 査読

    Yeonkyung Eom, Koudai Furukawa, Satoru Shibata, Shenglin Mu, Tomonori Karita

    2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics   2019年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/gcce46687.2019.9015265

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  • 予測ファジイ制御に基づく空気圧サーボ系の知的位置制御 査読

    柴田 論

    Computers and Electrical Engineering   75   112 - 122   2019年5月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Experimental Study on Learning of Neural Network Using Particle Swarm Optimization in Predictive Fuzzy for Pneumatic Servo System 査読

    Shenglin Mu, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Seigo Goto, Shota Nakashima, Kanya Tanaka

    Cognitive Internet of Things: Frameworks, Tools and Applications. ISAIR 2018. Studies in Computational Intelligence   810   323 - 332   2019年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/978-3-030-04946-1_32

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  • Remote Learning Support System Using a Mobile Robot Operated by Eye-gaze Input for Long Time School Non-attendance Students 査読

    SHIBATA Satoru

    Journal of Technology and Social Science   2 ( 2 )   29 - 35   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    添付ファイル: Camera_ready_manuscript_JTSS_A054.pdf

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  • Remote Learning Support System Using a Mobile Robot Operated by Eye-gaze Input for Long Time School Non-attendance Students 査読

    柴田 論

    Journal of Technology and Social Science   2 ( 2 )   29 - 35   2018年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Fundamental Approach on Remote Learning Support System for Long Time School Non-attendance Students Using a Mobile Robot Operated by Eye-gaze Input 査読

    柴田 論

    Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2017   2017年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 予測ファジイ制御を用いた空気圧サーボ系の位置制御 査読

    柴田 論

    Proceedings of The 2nd International Symposium on Artificial Intelligence and Robotics 2017   470 - 475   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • パーティクルフィルタとニューラルネットワークを用いた視線方向推定に関する一構成法 査読

    柴田 論, 呉 志強, 山本 智規

    産業応用工学会論文誌   5 ( 1 )   25 - 33   2017年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.12792/jjiiae.5.1.25

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  • 空気圧アクチュエータを用いた座位時における臀部の圧力集中の緩和システム 査読

    柴田 論

    International Journal on Smart Material and Mechatronics   3 ( 2 )   215 - 219   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 砥部焼を用いた打楽器の開発に関する研究 査読

    柴田 論

    International Journal on Smart Material and Mechatronics   3 ( 2 )   201 - 206   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 電動カートのエレベータ進入操作支援に関する基礎的研究 査読

    柴田 論

    産業応用工学会論文誌   5 ( 1 )   18 - 24   2017年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.12792/jjiiae.5.1.18

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  • L字路における移動ロボットの人間回避に関する研究

    山本 智規, 柴田 論

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2017   1P2 - L04   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>An algorithm for a mobile robot that avoids collision with humans by slowing down and stopping in L-shaped corner is constructed in this research. First, experiments of collision avoidance of a human with another human while walking in an L-shaped corner are conducted, and the characteristic of avoidance behavior of the human is analyzed. We propose a collision avoidance motion of the mobile robot based on the results. Experiments in which a mobile robot avoids collision with a human and the human evaluates the generated motion of the robot using psychological evaluation are conducted. The effectiveness of the proposed method is clarified from psychological aspects.</p>

    DOI: 10.1299/jsmermd.2017.1P2-L04

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  • 立ち上がり支援機能を有する移動ロボットのための立ち上がり動作の数理モデル化 査読

    柴田 論

    ライフサポート   28 ( 3 )   85 - 89   2016年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ライフサポート学会  

    DOI: 10.5136/lifesupport.28.85

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    その他リンク: http://search.jamas.or.jp/link/ui/2017040087

  • フリック指示による移動ロボット操作

    柴田論

    日本機械学会誌   119 ( 1166 )   53 - 53   2016年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    CiNii Books

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  • 終末回旋運動を考慮した変形性膝関節症用サポータのための基礎的研究 査読

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   11 ( 4 )   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/jbse.16-00275

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  • 視線入力を用いた移動ロボットからの環境情報取得

    柴田論, 山本智規

    ライフサポート   27 ( 4 )   143 - 147   2015年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:ライフサポート学会  

    <p>In this study, an interface with which a human can obtain information on remote circumstances from a mobile robot using eye-gaze input is considered. With this system, information on the remote circumstances is acquired by a camera installed on the mobile robot, and an image is displayed to a user. The position of human attention in the image is recognized by the eye-gaze input system, and the orientation of the robot and camera is adjusted based on the recognition so that the position of human attention is at the center of the image, which means that the user can recognize his/her target easily. In the eye-gaze input system, particle filter processing is applied to detect the movement of the dark part of an eye (iris and pupil) to improve recognition by the system. The desirable movement speed of the image is examined through psychological evaluations while the orientation of the camera and the mobile robot is adjusted. The results show that desirable speeds exist for pitch and yaw angles. In addition, human experiments were conducted to recognize an object in remote circumstances using the proposed method and speeds. The results show that the trajectory of eye-gaze movement becomes smooth and the user can recognize the object easily, which shows the effectiveness of the proposed method.</p>

    DOI: 10.5136/lifesupport.27.143

    J-GLOBAL

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  • 組み込みLinuxを使用した正面顔での視線判別の考察

    難波田ゆう子, 渡部健二, 岡田繁, 中野秀男, 大西克実, 柴田論

    ライフサポート   27 ( 4 )   138 - 142   2015年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:ライフサポート学会  

    <p>In this report, we propose an inexpensive and handy system in which the direction of sight line of human is recognized under the construction of Raspberry Pi, open source hardware with embedded Linux, and proprietary camera module. For the differentiation of sight line of human, face, inner corner of the eye, pupil are detected from the image of the front face first, and the distance between human and camera and the direction of sight line is estimated from the analysis of them. When comparing the performance of the differentiation of the sight line in the proposed system with that in the general circumstance with personal computer, the results of detection are perfectly matched. In addition, it is confirmed that the differentiation of sight line can be done accurately within the distance of 1.0m between human and camera.</p>

    DOI: 10.5136/lifesupport.27.138

    J-GLOBAL

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  • Kansei Behavior of Robots Following Instruction of Human 査読

    柴田 論

    International Journal on Smart Material and Mechatronics   2 ( 2 )   125 - 130   2015年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 減速・停止による移動ロボットの人間との衝突回避

    山本智規, 柴田論, 瀬濤喜信, 神代充

    日本福祉工学会誌   17 ( 2 )   10 - 16   2015年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本福祉工学会  

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  • フリック動作による移動ロボットの操作(ニューラルネットワークを用いた動作モードの切り替え)

    山本智規, 柴田論

    日本機械学会論文集(Web)   81 ( 829 )   15-00035(J-STAGE) - 00035-15-00035   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    In this research, a mobile robot system moved by intuitive gesture instructions using the flick motion is suggested. The flick motion is commonly used in operating smart phones and involves sudden and rapid motion of the hand. One of the aim of this research is to move the robot quickly using this flick motion. At first, a flick motion is measured and the characteristic of the movement is analyzed. Next, a model to move a mobile robot in response to flick movement is proposed. In the model, the velocity of the hand is converted into virtual force, and the virtual force moves an object with virtual mass and viscosity. Another aim is introduction of a mechanism automatically switching the flick instruction and the following instruction. For the purpose, the switcher using the neural network is learned in advance to distinguish between the movement of the flick instruction and the following instruction. The experiment was conducted to examine the usefulness of the proposed system. As the results, flick instructions and following instructions were changed automatically and were able to operate a robot to the aim position comfortably.

    DOI: 10.1299/transjsme.15-00035

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  • 自然な手渡し動作における把持力制御特性の解析

    山本智規, 柴田論, 神代充

    日本福祉工学会誌   16 ( 2 )   16 - 22   2014年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本福祉工学会  

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  • 人間との握手接近動作を行う小型握手ロボットシステム

    太田俊介, 神代充, 山内仁, 渡辺富夫, 柴田論, 山本智規

    日本機械学会論文集 C編(Web)   79 ( 803 )   2383-2393 (WEB ONLY)   2013年

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1299/kikaic.79.2383

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  • 人間との握手接近動作を行う小型握手ロボットシステム

    太田 俊介, 神代 充, 山内 仁, 渡辺 富夫, 柴田 論, 山本 智規

    日本機械学会論文集 C編   79 ( 803 )   2383 - 2393   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    Small-size embodied interaction robots are required for use in home. These robots are expected to shake hands with human to promote embodied interaction. Therefore, in this paper, we develop a small-size handshake robot system for a generation of a handshake approaching motion. The handshake approaching motion has two motions. The first motion is a handshake request motion that the robot stretches its hand to a human as requesting a handshake. The other motion is a handshake response motion in which the robot responds a handshake when the human requests a handshake to the robot. In this robot system, a human hand position is estimated by using an image processing which is combined with a 3D arm model, and handshake approaching motions are generated using the estimated hand position. The effectiveness of the small-size handshake robot system is demonstrated by sensory evaluation of these handshake approaching motions.

    DOI: 10.1299/kikaic.79.2383

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  • イメージに基づ<程度副詞を用いたロボットの速度調整

    柴田 論, 山本 智規, 神代 充

    人間工学 = The Japanese journal of ergonomics   48 ( 6 )   324 - 333   2012年12月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.5100/jje.48.324

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  • A Mobile Robot Operation with Instruction of Neck Movement using Laser Pointer

    SHIBATA Satoru, YAMAMOTO Tomonori, JINDAI Mitsuru

    Kansei Engineering International Journal   11 ( 2 )   51 - 58   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Japan Society of Kansei Engineering  

    A human-robot system in which a mobile robot follows the movement of the laser spot projected on the floor by the laser pointer attached at the human head is considered. Human gives instruction of desired movement to the omni-directional mobile robot by rotating his or her head. The mobile robot can realize intended movement by following the movement of the laser spot on the floor. By projecting an instructive point to be followed by the mobile robot, the user can clearly recognize the relation between the direction being faced and the desired position of the mobile robot. In addition, the user can convey a motion trajectory to the mobile robot continuously. Kansei transfer function is introduced between the instruction movement of the laser spot and following motion of the robot to realize psychologically acceptable motion of the robot. In addition, three modes, stopping mode, following mode, and autonomous motion mode to the target, are considered. The effectiveness of the proposed system was discussed experimentally, and confirmed by the smooth trajectory of the following motion of the mobile robot and good psychological evaluations.

    DOI: 10.5057/kei.11.51

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  • レーザーポインタを用いた首振り指示に追従する移動ロボットシステム

    柴田 論, 山本 智規, 神代 充

    日本福祉工学会誌   13 ( 1 )   22 - 28   2011年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本福祉工学会  

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  • 視線提示を考慮した握手要求動作モデルの開発

    神代 充, 渡辺 富夫, 柴田 論, 山本 智規

    日本機械学会論文集 C編   77 ( 776 )   1429 - 1440   2011年

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    出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    A handshake is an embodied interaction to display closeness using physical contact. In the case of a handshake between a human and a robot, robots can now smoothly communicate and coexist with humans without eliciting feelings of aversion in humans. To enable such a handshake, we proposed a model that simulates a handshake approach motion by analyzing the human-human handshake motion. With this model, a robot generates a handshake motion when a handshake is requested by a human. However, embodied interaction between a human and a robot can be promoted if, instead, a robot requests a handshake from a human. Therefore, in this paper, we propose a handshake request motion model with which a robot requests humans for a handshake. In this model, a robot stretches its hand out to a human to request a handshake. Furthermore, a gaze presentation is generated based on the analysis of the handshake between humans. A handshake robot system with the proposed model is developed, and the effectiveness of the model is experimentally demonstrated.

    DOI: 10.1299/kikaic.77.1429

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  • Human-robot interface with instruction of neck movement using laser pointer 査読

    Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Mitsuru Jindai

    2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2011   1226 - 1231   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    A human-robot system in which a mobile robot follows the movement of the laser spot projected on the floor by the laser pointer attached at the human head is considered. Human gives instruction of desired movement to the robot by rotating his or her head. Robot can realize intended movement by following the movement of the laser spot on the floor. Kansei controller is introduced between the instruction movement of the laser spot and following motion of the robot to realize psychologically acceptable motion of the robot. In addition, three modes, stopping mode, following mode, and parameter adjustment mode for the Kansei controller, are considered. The effectiveness of the proposed system was discussed experimentally, and confirmed by the smooth trajectory of the following motion of the mobile robot and good psychological evaluations. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/SII.2011.6147624

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  • 微速モードに基づく電動カートの操作支援に関する研究

    柴田 論, 山本 智規

    ライフサポート学会ライフサポート   22 ( 4 )   3 - 8   2010年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Society of Life Support Engineering  

    Accidents of electric carts by the elderly persons increase rapidly. One of the reasons of them is lack of recognition of risks in surrounding circumstance. To prevent such accidents, an automatic support system of driving electric carts is considered. In the proposed system, when a step or a gap in front of an electric cart is detected by a laser range finder installed to the cart, a method named "low speed mode", which changes the region between maximum speed and minimum speed into lower speed level, is introduced. Time margin for the operation to avoid upcoming risks can be expected using "low speed mode". Impressions of drivers to the speed change when shifting from normal speed mode to low speed mode are examined by the psychological evaluations. Furthermore, experiments are conducted to examine whether the speed change can play the role to warn the upcoming risks to the driver.

    DOI: 10.5136/lifesupport.22.41

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  • 【生活支援用メカトロニクス】 微速モードに基づく電動カートの操作支援に関する研究

    柴田 論, 山本 智規

    ライフサポート   22 ( 2 )   41 - 46   2010年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:ライフサポート学会  

    電動カートが前方にある道路の段差や溝、崖などに落下する事故を防止するため、電動カートの前方の段差をレーザーレンジファインダー(LRF)センサーにより検出し、搭乗者の操作に対して適切な速度調整を行う「微速モード」という支援方法を提案した。まず、周囲環境に存在する複数の段差障害物のLRFセンサーによる検出に関するアルゴリズムを構築した。次いで、通常速度から低速度域へ速度を移行することによる操縦支援法である「微速モード」の概念を提案した。実際の電動カートを用いた走行実験を行い、被験者に微速モードを体験してもらった際の効果を心理学的評価手法により検討した。その結果、微速モードのパラメータの組合せによっては心理的に好ましく、搭乗者に段差障害物の危険の接近を知らせる効果があることが明らかになった。

    DOI: 10.5136/lifesupport.22.41

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  • 協調と位置決め支援を有するロボットと人間の手渡し運動

    柴田論, 向井郁弥, 山本智規, 小壁正義

    日本感性工学会論文誌(CD-ROM)   9 ( 2 )   227 - 234   2010年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本感性工学会  

    An algorithm to produce handing motion from a robot to a human receiver is proposed in this paper. The algorithm includes three elements to generate cooperative motion of the robot to the human. The first is an introduction of a delay time into the start of robot&#039;s motion and its recovery. The second is a control law of the robot which is based on imitation of the motion of the human. The third is a trajectory generation to realize relative positional relation between the robot and the human at the moment of handing an object over. In addition, a system to support positioning of the robot to the desirable target position where handing over an object will be conducted to decrease human load is also introduced.

    DOI: 10.5057/jjske.J11-090520-8

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  • 交差軌道上におけるロボットの人間衝突回避に関する研究―シミュレーションによる心理評価―

    山本智規, 柴田論, 神代充, 瀬濤喜信

    日本感性工学会論文誌(CD-ROM)   9 ( 2 )   361 - 367   2010年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本感性工学会  

    In order for a robot to co-exist and operate with humans, not only must the robot be safe for the humans but it must perform comfortable motions. In this research, we had humans and robots cross operating paths and focused on avoidance motions at the places where the two would collide had they been allowed to continue. At this time, we considered having only the robot avoid the collision by slowing and/or stopping. Evaluation experiments were conducted using computer graphics to clarify the affects that the distance between humans and robots and the acceleration of the robot.

    DOI: 10.5057/jjske.J11-090520-11

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  • Development of a Handing-Over Robot System Based on an Approaching Trajectory Model 査読

    The Asia-Pacific Journal of Industrial Management   2 ( 1 )   67 - 77   2009年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Trajectory generation of handing motion of robots included positioning support

    Masayoshi Kokabe, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Fumiya Mukai, Mitsuru Jindai

    WMSCI 2009 - The 13th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics, Jointly with the 15th International Conference on Information Systems Analysis and Synthesis, ISAS 2009 - Proc.   4   259 - 265   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Robots that support humans cooperatively should move as being accepted emotionally. To form such a movement, it is one of the effective methods for the robots to make the gentle movement to take care of the humans. In human cooperative movement and supporting movement, motion trajectory changes with human feeling to the other. In this research, we propose an algorithm to generate the handing motion of the hander with politeness. The utility of the proposed algorithm is examined using computer simulation.

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  • 程度福祉を用いた速度調整に関する基礎的研究

    柴田 論, 勘久保 広一, 山本 智規, 神代 充

    感性工学研究論文集   7 ( 3 )   545 - 551   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Society of Kansei Engineering  

    The characteristics of velocity adjustment, in response to instruction using degree adverbs, were examinedfrom the viewpoints of image and demonstration by human hand point to point motion. It became clear from the survey that imaginative amount of velocity adjustment to the degree adverb changed with the strength that the degree adverb implied. It was experimentally verified that the amount of velocity adjustment in human hand point to point motion also changed with the strength that degree adverb implied, and that the characteristics of velocity profile in point to point motion, that is, the bell-shaped velocity pattern and the velocity peak position in the movement time, did not change with the change of degree adverb. The relationship between the imaginative amount and the demonstrated amount showed almost linear when normalized with the result of "fast".

    DOI: 10.5057/jjske2001.7.545

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00312570512?from=CiNii

  • 感性伝達関数を用いた首振り動作によるロボット指示に関する研究

    感性工学研究論文集   7 ( 4 )   701 - 708   2008年

  • Research on Instruction of Robots by Head Movement Using “Kansei”Transfer Function

    Kansei Engineering International   8 ( 1 )   1024 - +   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.5057/ER080310-2

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  • Modeling of handing motion reflecting emotional state and its application to robots 査読

    Masayoshi Kokabe, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto

    2008 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-7   464 - 470   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Robots that support humans cooperatively should move as being accepted emotionally. To form such a movement, it is one of the effective methods for the robots to make the gentle movement to take care of the humans. The human&apos;s cooperative movement and support movement have changes in the generated trajectory with cherishing a desire. In this research, we propose an algorithm to generate the handing motion of the hander with psychological intention. The utility of the proposed algorithm is examined by adapting to the actual arm robot and by evaluating the generated motion psychologically.

    Web of Science

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  • 部品供給を目的とした手渡しロボットシステムのためのヒューマン・マシン・インタフェース

    日本経営工学会論文誌   59 ( 3 )   215 - 221   2008年

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  • Development of a Handshake Robot System Based on a Handshake Approaching Motion Model

    JINDAI M.

    Journal of Robotics and Mechatronics   20 ( 4 )   650 - 659   2008年

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  • Research on Instruction of Robots by Head Movement Using "KANSEI" Transfer Function

    Tomonori Yamamoto, Satoru Shibata, Yasuhiro Mise, Mitsuru Jindai

    2008 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-7   2008   1024 - +   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    In this research, an interface to instruct robots by the movement of the human head is presented. In the proposed interface, a robot moves in cooperation with the movement of the human head. The intersection point between the extension line of the head direction and a plane on which robots work is regarded as the instruction point and an interface system in which the robot follows the movement of the instruction point is constructed. In addition, the "Kansei" transfer function is introduced with its input being the instruction point and output being the reference point of the robot motion so that the cooperative movement of the robot can be smooth and acceptable to human psychology. The parameters of the "Kansei" transfer function are determined by the relative position of the robot to the human, and the distribution of the desirable parameters is expressed using B-spline surface. The effectiveness of the proposed interface is confirmed through the experiments.

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  • し出し運動特性を人間が調整可能なヒューマン・ロボットシステムに関する研究 -曲線軌道の有効性-

    柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 大西 敏也

    日本感性工学会日本感性工学会論文誌   8 ( 1 )   207 - 215   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Society of Kansei Engineering  

    For the realization of the motion of a robot holding an object out to a human, which takes individual difference of affinity into account, we construct a system in which human can adjust the motion characteristics of the robot using voice instruction. Acurved path is considered as an adjustable characteristic of the motion in addition to the conventional characteristics such as velocityprofile, maximum velocity, and receiving point. The effectiveness of introducing the curved path is discussed in this research. Thecurved path is characterized by two parameters: one is the offset, which is maximum deflection from straight path, and the other is theposition of the offset. These parameters can be adjusted by the human using the voice instruction. It is clarified from the actualparameter adjustment by human subjects that the curved path is one of the important characteristics affecting human psychology, andthe desirable values of the offset and the position of the offset show individual differences.

    DOI: 10.5057/jjske.8.207

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  • A human-machine interface for a handing-over robot system of a supply parts production facility

    Masahiro Kameda, Mitsuru Jlndal, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto

    Journal of Japan Industrial Management Association   59 ( 3 )   214 - 221   2008年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Recently, cell manufacturing systems are being adopted at many factories. In such manufacturing systems, workers are required to retrieve various parts from different places during the assembly process. Therefore, it is expected that more effective manufacturing can be realized using automatic parts supply systems for the workers. One of the effective methods is a handing-over motion done by a robot as a method of automatic parts supply. The handing-over motion of the robot must not only be physically safe, but also psychologically comfortable. In addition, there are individual preferences for the most comfortable handing-over motion. In particular, when a robot hands over parts to a particular worker (co-operator), the motion characteristics of the robot should be the most comfortable for him or her. It is considered that a human-machine interface, via which the cooperator adjusts the motion characteristics of the robot, is necessary. Therefore, in this paper, we propose a human-machine interface which is used to adjust the motion characteristics for a handing-over robot system that supplies parts. Firstly, a prototype handing-over robot system in which the cooperator can adjust the motion characteristics of the robot (maximum velocity, peak of velocity profile and handing position) by a human-machine interface using a speech recognition is developed. Using this robot system, cooperators can realize the most comfortable handing-over motion by adjusting the motion characteristics of the robot. Then the differences between the motion characteristics of unskilled and skilled cooperators are analyzed using the robot system. From the analysis, we propose a human-machine interface giving consideration to the differences. Furthermore, a handing-over robot system that adapts the proposed human-machine interface was developed. The effectiveness of the proposed human-machine interface is demonstrated by evaluation.

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  • O24-02 胸腔鏡下気胸手術での気管支ブロッカーの有用性(胸腔鏡2,第25回日本呼吸器外科学会総会)

    徳本 憲昭, 柴田 論

    日本呼吸器外科学会雑誌   22 ( 3 )   449 - 449   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:特定非営利活動法人 日本呼吸器外科学会  

    DOI: 10.2995/jacsurg.22.449_2

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  • 音声指示により動作特性が調整可能な手渡しロボットシステムに関する研究

    亀田昌宏, 神代充, 柴田論, 山本智規

    日本人間工学会人間工学   43 ( 1 )   10 - 18   2007年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Ergonomics Society  

    本研究では, 音声認識によるヒューマン・マシン・インタフェースを備えた手渡しロボットシステムを構築する. 本ロボットシステムでは, 人間の好みと深く関わりのある最大速度, 速度ピークに達するまでの時間, 及び, 手渡し位置を調整可能な動作特性に採用し, それらを協調者自らが音声指示により調整することで, 自分自身にとって最も心地よいと感じる手渡し動作を実現する. 音声指示には, 程度副詞を用いることを可能にし, 程度副詞から各動作特性の調整量を決定することで, 効率的な調整を実現する. 特に, 程度副詞に対応した調整量の決定にファジィ推論を用いることで, 人間のあいまいさを加味した最適な調整量の決定を行う. さらに, 実在のロボットシステムを用いた実験により, 提案する手渡しロボットシステムの有効性を確認した.

    DOI: 10.5100/jje.43.10

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  • 人間の好みを考慮した手渡しロボットシステムに関する研究(第2報、手渡しロボットシステムのためのマルチモーダル・ヒューマン・マシン・インタフェース)

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 渡辺 富夫

    日本機械学会日本機械学会論文集(C編)   73 ( 729 )   1408 - 1415   2007年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this study, we propose an object-handing robot system with a multimodal human-machine interface which is composed of speech recognition and image processing units. Using this multimodal human-machine interface, the cooperator can order the object-handing robot system using voice commands and hand gestures. In this robot system, the motion parameters of the robot, which are maximum velocity, velocity profile peak and handing position, can be adjusted by the voice commands or the hand gestures in order to realize the most appropriate of the robot. Furthermore, the cooperator can order the handing of objects using voice commands along with hand gestures. In these voice commands, the cooperator can use adverbs. This permits the cooperator to realize efficient adjustments, because the adjustment value of each motion parameters is determined by adverbs. In particular, adjustment values corresponding to adverbs are estimated by fuzuy inference in order to take into consideration the ambiguities of human speech.

    DOI: 10.1299/kikaic.73.1408

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  • Design of Acceptable Handing Motion of an Arm-robot Utilizing the "Kansei" Transfer Function

    SHIBATA Satoru, YAMAMOTO Tomonori

    計測自動制御学会計測自動制御学会論文集   43 ( 11 )   946 - 954   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    A design is presented for acceptable handing motion of arm-robots utilizing a transfer function, that linearly transforms a synchronized trajectory to the hand movement of the receiver which is emotionally acceptable to human psychology. The transfer function is named the "Kansei" transfer function in this paper. Motions of robots that cooperatively support human should be emotionally acceptable for humans. To form such a movement, an effective method is for robots to make their motions gentle when taking care of humans. First, the human motion of handing an object to another human constrained to a sagittal plane is analyzed and its features are extracted. Then, the possibility of applying the clarified features to the handing motions of a robot is examined. It is found that the movement characteristic of the hander can be approximated by linearly transforming the movements of the receiver, that is, the relationship of the two movements can be expressed by a transfer function. The second order lag element with suitable parameters is sufficient to describe the relationship. The parameters of the transfer function are experimentally determined and the resulting transfer function is tested in a series of handing experiments with a human receiver. Handing motions that are acceptable by human receivers are realized by adjusting parameters in the transfer function.

    DOI: 10.9746/ve.sicetr1965.43.946

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  • A Study on Robot-Human System with Consideration of Individual Preferences (2nd report, Multimodal Human-Machine Interface for Object-Handing Robot System)

    JSMEJSME International Journal,Series C   49 ( 4 )   1033 - 1039   2006年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/jsmec.49.1033

    Web of Science

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  • Development of reformative surgery method using partial freezing for the liver

    M. Takahashi, S. Nomura, M. Jindai, S. Shibata, X. Zhu, Y. Watanabe, K. Kawachi, N. Okabe

    JOURNAL OF BIOMECHANICAL ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME   128 ( 6 )   862 - 866   2006年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ASME-AMER SOC MECHANICAL ENG  

    To minimize surgical stresses including blood loss and operation time to the patients during hepatic resection, we studied the feasibility of a combination of a partial liver freezing technique and shape-memory alloy, which also enables a free-designed resection curve. In this surgical procedure, the region surrounding a tumor in the liver is frozen to excise and prevent hemorrhage. The liver was frozen by a Peltier module. The effects of cooling rate and freezing temperature on the excision force that arise between a scalpel and the liver are carried out experimentally as a basic research for partial freezing surgical procedures. A porcine liver was used as a liver sample. The physical properties were estimated by using the finite element method based on the heat transfer characteristics of the liver. Isolation of the liver was conducted using a scalpel attached to the end-effector of a 3 degrees of freedom robot. In the experiments, the minimum excision force was obtained at a temperature between 272 K and 275 K; therefore, it is preferable that the liver be excised within this temperature range. Lowering of the cooling rate decreases the excision force even if the temperature of the liver remains unchanged. The lower the temperature of the liver is, the larger the increment rate of excision force is with regard to the cooling rate.

    DOI: 10.1115/1.2244577

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    PubMed

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  • A synchronous mutual position control for vertical pneumatic servo system

    S Shibata, T Yamamoto, M Jindai

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-MECHANICAL SYSTEMS MACHINE ELEMENTS AND MANUFACTURING   49 ( 1 )   197 - 204   2006年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS  

    Synchronous control Of Mutual position for two vertical-type pneumatic servo systems is discussed for practical use in this study. In the proposed control system, a fuzzy controller is used in each pneumatic servo system so that the output of each plant can follow the reference input. A PD controller is introduced to realize the synchronization of both pneumatic servo systems, in which the outputs from this controller are the inputs for revision to both plants. A fuzzy virtual reference generator that can adjust the reference input to both fuzzy controllers adaptively by fuzzy rules is constructed to improve the transient performances of both axes. In addition, the adjustment controller produces a representative value of both cylinder outputs, which is used to synthesize the inputs to the fuzzy virtual reference generator, in order to reach a compromise between the follow-up ability to the reference input in each axis and synchronization of both axes. The applicability of the proposed method is confirmed by experiments using two existent vertical-type pneumatic servo systems.

    DOI: 10.1299/jsmec.49.197

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  • Disturbance estimation type control for pneumatic servo system using neural network

    S Shibata, M Jindai, T Yamamoto, A Shimizu

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-MECHANICAL SYSTEMS MACHINE ELEMENTS AND MANUFACTURING   49 ( 1 )   189 - 196   2006年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS  

    This paper presents a control scheme of pneumatic servo systems for practical use, in which a two-layer neural network is used to construct the inverse system of the plant, and disturbance to the plant is estimated. The influence of the disturbance is eliminated by subtracting the estimated disturbance from the output of the controller. To improve the learning ability of the NN, sigma modification method, which is one of the robust parameter adjusting methods of the robust adaptive control, is introduced. To confirm the effectiveness of the proposed control scheme, experiments using an existent pneumatic servo system were conducted. The experimental results showed that the external force was estimated well by the disturbance estimation mechanism, and the influence of the external force to the plant output was eliminated immediately after the external force was applied. In addition, high-speed learning of NN could be realized using the switching sigma modification method.

    DOI: 10.1299/jsmec.49.189

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  • "感性伝達関数"を用いた腕型ロボットから人間への手渡し運動

    小壁 正義, 山本 智規, 柴田 論

    感性工学研究論文集   6 ( 2 )   79 - 86   2006年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Society of Kansei Engineering  

    A design of acceptable handing motion of arm-robots utilizing a transfer function, which is linearly transforming a synchronized trajectory of hand movement of receiver to the emotionally acceptable one for human minds, is presented. The transfer function was named as "Kansei"transfer function in this paper. Motions of robots that cooperatively support human should be emotionally acceptable for humans. To form such a movement, it is one of the effective methods for the robots to make its motion gentle when taking care of humans. First, human motion of handing an object to another human constrained in the vertical plane was analyzed and its features were extracted. Then, possibility of applying the clarified features to handing motions of a robot was examined. It was found that the movement characteristic of the hander could be approximated by linearly transforming the movement of the receiver, that is, the relationship of those two movements can be expressed by a transfer function. The second order lag element with suitable parameters was sufficient to describe the relationship. The parameters of the transfer function were experimentally determined and the resulting transfer function was tested in a series of handing experiments with a human receiver. Handing motions that are acceptable by human receivers on Kansei basis are realized by adjusting parameters in the transfer function.

    DOI: 10.5057/jjske2001.6.2_79

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00287563199?from=CiNii

  • 人間の交差運動における減速による衝突回避挙動の解析

    山本 智規, 柴田 論, 神代 充

    日本人間工学会人間工学   42 ( 6 )   402 - 407   2006年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Ergonomics Society  

    DOI: 10.5100/jje.42.402

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00288866886?from=CiNii

  • 程度副詞を用いた速度調整―イメージと手先による実演との違いについて―:イメージと手先による実演との違いについて

    小林 聖, 勘久保 広一, 柴田 論, 山本 智規

    人間工学   42   380 - 381   2006年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Ergonomics Society  

    DOI: 10.5100/jje.42.Supplement_380

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  • Development of a handshake robot system for embodied interaction with humans 査読

    Mitsuru Jindai, Tomio Watanabe, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto

    Proceedings - IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication   710 - 715   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    It is expected that robots will play an important role in social welfare and service for the older citizens. These robots should display an emotional aspect to make them more acceptable to humans. Humans shake hands in order to greet each other and display a feeling of closeness. A handshake is the embodied interaction with contact by which humans can directly share embodied rhythms. In this paper, we develop a handshake robot system for embodied interaction. The robot can generate the handshake approaching motion that is acceptable to human emotion by using secondary delay elements from the trajectory of a human hand. The effectiveness of this handshake robot is demonstrated by sensory evaluation. © 2006 IEEE.

    DOI: 10.1109/ROMAN.2006.314484

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  • Development of a handing-over robot system based on an approaching trajectory model 査読

    Mitsuru Jindai, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto

    ICIM 2006: Proceedings of the Eighth International Conference on Industrial Management   913 - 919   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CHINA AVIATION INDUSTRY PRESS  

    In a handing-over motion from a robot to a human, the robot should be generated a smooth trajectory which is emotionally accepted by human. In this paper, we propose a handing-over robot system based on an approaching trajectory model. In this model, the path is generated by the minimum jerk trajectory with via a point, and the velocity profile is generated using the minimum jerk model. Using this approaching trajectory model, the smooth trajectory of robot is generated. Furthermore, the characteristics of the trajectory which are maximum velocity, peak of velocity profile and shape of path, are adjusted by voice orders in order to realize the most comfortable trajectory of the robot. The effectiveness of the proposed handing-over robot system is demonstrated by the experiments.

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  • 画像処理と3次元CAD図形情報による形状・面情報を用いた認識手法(移動可能なカメラを用いた場合)

    神代 充, 山本 倫也, 柴田 論, 山本 智規

    日本機械学会論文集(C編)   71 ( 707 )   2233 - 2240   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this paper, we propose a recognition method combining three-dimensional CAD information with image processing. In this recognition method, images are made from three-dimensional CAD figures by rendering, which is processed using the practical position of a light source and reflectance of an object. Then the object is recognized by comparing input images taken from a CCD camera with the images, which are made from three-dimensional CAD information. In particular, this recognition method can recognize similar objects, which have different shapes of holes in the same position and different surface curvatures, because it compares the surface information of the object with that of the three-dimensional CAD figure.

    DOI: 10.1299/kikaic.71.2233

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  • 人の好みを考慮した手渡しロボットシステムに関する研究 -手部のサインを用いた動作特性の調整-

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 清水 顯

    人間工学   41 ( 2 )   57 - 64   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本人間工学会  

    DOI: 10.5100/jje.41.57

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  • Handing robot system with human-machine interface considering individual preferences

    Mitsnru Jindai, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Tomio Watanabe

    WMSCI 2005 - The 9th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics, Proceedings   8   251 - 256   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In this study, we propose a handing robot system with a human-machine interface which is composed a speech recognition and an image processing. Using this human-machine interface, cooperator can order to the handing robot system using voice orders and human hand gestures. In this robot system, motion characteristics of the robot, which are maximum velocity, peak of velocity profile and handing position, can be adjusted by the cooperator's voice. Further, cooperator can order handing objects using the voice orders with human hand gestures. In these voice orders, the cooperator can use adverbs. Using adverbs, the cooperator can realize efficient adjustments, because the adjusting value of each motion characteristics is determined by adverbs. In particular, adjusting values corresponding to adverbs are estimated using a fuzzy inference in order to consider ambiguities of humans.

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  • 言語表現が困難な障害者のための音圧指示による知能機械の運動制御

    勘久保 広一, 柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 清水 顯

    感性工学研究論文集   5 ( 2 )   37 - 46   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Society of Kansei Engineering  

    An interface between a human and an intelligent machine in a shared daily space, in which the intelligent machine follows instructions by the sound pressure of an ordinary human voice, is considered here. This interface is effective for the disabled who have difficulty with linguistic expression. The intelligent machine's cooperative movements are required to take account of the human's state of mind to serve effectively as his or her companion. In this paper, the patterns of intelligent machine motion are determined by adopting transfer functions that consider sound pressure directing operation as input, and the target speed of the intelligent machine as output. By changing transfer functions or adjustable parameters, different human psychological influences are expected. Motion properties of intelligent machines, which are appropriate for human states of mind, are examined using the SD method. As a result, it is clarified that human emotions concerning the intelligent machine motion are represented by the factors of "mild", "lively", "comfortable"and "interesting". In addition, two patterns of transfer function and parameter th at can form desirablemovements considering human psvchology are identified.

    DOI: 10.5057/jjske2001.5.2_37

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00273595920?from=CiNii

  • 画像処理と3次元CAD図形情報による形状・面情報を用いた認識手法 査読

    神代 充, 山本 倫也, 柴田 論, 山本 智規

    日本機械学会論文集(C編)   70 ( 707 )   131 - 138   2005年

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  • An application of "KANSEI" transfer function to a robot's handing motion over to a human

    Tomonori Yamamoto, Satoru Shibata, Mitsuru Jindai

    WMSCI 2005 - The 9th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics, Proceedings   8   69 - 74   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The robots that supports human cooperatively should move as being accepted emotionally. To form such a movement, it is one of the effective methods for the robot to make the gentle movement to take care of others. In this report, it is paid attention to the movement that a robot hands an object to the human in accordance with the human movement. First of all, the analysis of the handing motion between two humans in 3-dimensional space was conducted, and its feature is considered. Then, the possibility of the application of the clarified feature to the robot movement was examined. It was found that the movement characteristic of the hander could be approximated by changing the movement of the receiver using linear transformation (that is, it can be expressed by a transfer function). Obtained transfer function could be expressed with a second order lag element. Next, the handing motion from the robot to the human was carried out based on the same form as the experimentally clarified transfer function under several parameter values. As the results, human acceptable but specific features were caused in the handing motions of the robot by changing the parameters, and it was confirmed that the motion can give human different impressions. This transfer function was named "KANSEI" transfer function.

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  • 人間の好みを考慮したロボットシステムに関する基礎的研究(第一報,画像処理をマン・マシンインタフェースに用いたロボットシステムの構築)

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学会論文集C編   70 ( 692 )   1107 - 1114   2004年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this paper, we construct a handing over robot system with consideration of individual preferences. In this robot system, a cooperator can adjust motion characteristics of the robot to satisfy his or her individual preferences. The robot recognizes the shape of the cooperator's hand as the order using image processing. Then, the robot changes the motion characteristics according to the cooperator's order. By accomplishing the adjustments, the handing over motion of the robot becomes the most comfortable for the cooperator. Experimental results using this robot system show that there are remarkable individual differences in the motion characteristics, which are satisfied cooperator's individual preferences. Thus, the effectiveness of this handing over robot system, in which the cooperator can adjust motion characteristic of the robot, has been confirmed.

    DOI: 10.1299/kikaic.70.1107

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  • A study on handing robot system with consideration of individual preferences - In the case of using voice-recognition with image processing 査読

    M Jindai, S Shibata, T Yamamoto, A Shimizu

    ICIM' 2004: PROCEEDINGS OF THE SEVENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL MANAGEMENT   221 - 226   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CHINA AVIATION INDUSTRY PRESS  

    We propose a handing robot system with a man-machine interface which are composed voice recognition and image processing. In this man-machine interface, cooperator can order to the handing robot system using orders by voice and human hand gestures. In this robot system, motion characteristics of the robot, which are maximum velocity, peak position of velocity and handing position, can be adjusted by the cooperator's voice. Further, cooperator can order handing objects are ordered by the voice with hand gestures. In these orders by voice, the cooperator can use adverbs. Using adverbs, the cooperator can realize effective adjustments, because adjusting value of each motion characteristics is determined by adverbs. Therefore, this robot system reduces a burden of human and can be still more human friendly.

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  • Favorable Characteristics of Intelligent Machine Cooperating with Instructions by Finger Movements

    Kansei Engineering International   5 ( 1 )   1 - 9   2004年

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  • 手先指示に協調するパーソナルな知能機械に関する基礎的研究(接近運動に対する心理的評価)

    勘久保 広一, 柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 清水 顯

    感性工学研究論文集   4 ( 2 )   1 - 7   2004年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Society of Kansei Engineering  

    In an interface that enables an intelligent machine to bring a thing to a human in response to the human's manipulation, the intelligent machine's approaching motion is required to take account of the human's state of mind to serve effectively as his or her companion. In this paper, the patterns of intelligent machine motion are determined by adopting transfer functions that consider finger position directing operation to input, the target positions of intelligent machine to output. By changing transfer function or adjustable parameters, different human psychological influences are expected. Motion properties of the intelligent machine, which is appropriate for human states of mind, are examined using SD method. As a result, it is clarified that human emotions to the intelligent machine motion are represented by the factor of "mild". In addition, two patterns of transfer function and parameter that can form desirable movements considering human psychology are identified.

    DOI: 10.5057/jjske2001.4.2_1

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00247656589?from=CiNii

  • A study on robot-human system with consideration of individual preferences (1st report, construction of a planar-two-degrees-of-freedom robot system for handing over motion based on image processing)

    M Jindai, S Shibata, T Yamamoto, A Shimizu

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-MECHANICAL SYSTEMS MACHINE ELEMENTS AND MANUFACTURING   46 ( 3 )   1075 - 1083   2003年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS  

    We construct a handing over robot system with consideration of individual preferences. In this robot system, a human (cooperator) can adjust motion characteristics of planar two-degrees-of-freedom robot to satisfy his or her individual preferences. The robot recognizes the shape of the cooperator's hand as the order using image processing. Then, the robot changes the motion characteristics, such as the maximum velocity, the position of the velocity peak, the handing over position and the initial position, according to the cooperator's order (that is preference). By accomplishing the adjustments, the handing over motion of the robot will become the most comfortable for the cooperator. Furthermore, this proposed robot system uses a bell-shaped velocity pattern based on the minimum jerk model, which can reproduce the point-to-point motion of human hands. Therefore, the motion of this robot becomes similar to human's hand motion, and a more human friendly robot can be realized.

    DOI: 10.1299/jsmec.46.1075

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  • A fundamental approach of avoidance planning of robots considering human emotions

    S Shibata, T Yamamoto, M Jindai, A Shimizu

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-MECHANICAL SYSTEMS MACHINE ELEMENTS AND MANUFACTURING   46 ( 1 )   270 - 277   2003年3月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS  

    In the planning of robots, the avoidance of humans working in the same work space, considering human emotions, was examined experimentally. We adopt the control law that the robot's evasive motion should follow the motion of an approaching human hand at a constant interval (referred to as the following distance). First, the relationship between human emotions and the motion parameters of robots (that is, the following distance and velocity of motion in the task direction) were experimentally clarified first using the rating scale method. The results show that appropriate combinations of motion parameters exist, and that the emotion "Pleasant" was representative of the emotions. Second, the control law of the robot's avoidance motion, in which the following distance is adjusted based on fuzzy inference with respect to the emotion "Pleasant", was proposed. The effectiveness of the proposed method was experimentally confirmed using an existing two-degree-of-freedom robot.

    DOI: 10.1299/jsmec.46.270

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  • 3次元CAD図形情報と画像処理を組み合わせた認識手法に関する研究(面情報を用いた比較手法)

    神代 充, 柴田 論, 清水 顯, 大崎 紘一

    日本経営工学会論文誌   54 ( Vol.54 )   No.2, 143-150 - 150   2003年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:社団法人日本経営工学会  

    本研究では, 対象物の面情報を3次元CAD図形情報と比較することで対象物を認識する手法を提案する.本手法では, まず, サーフェイスモデルにより作成した3次元CAD図形を, 実際の光源の位置及び対象物の反射率を用いてレンダリングし, カメラからの入力画像と同一形態の画像を作成する.そして, 作成した画像を入力画像と比較し, 対象物を認識する.この手法では, 対象物の面情報を3次元CAD図形情報と比較するため, 曲率の異なる曲面や同一位置に形状の異なる穴を有する類似した対象物の認識を行うことが可能である.さらに, 本手法の有用性を実験により確認する.

    DOI: 10.11221/jima.54.143

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  • Neuro-fuzzy control for pneumatic servo system

    S Shibata, M Jindai, T Yamamoto, A Shimizu

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-MECHANICAL SYSTEMS MACHINE ELEMENTS AND MANUFACTURING   45 ( 2 )   449 - 455   2002年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS  

    A learning method for acquiring the appropriate fuzzy rules using error back propagation to improve the control performance of the pneumatic servo system is presented in this paper. In h proposed method, two criteria are defined and are adjusted so as to minim ze em using error back propagation. These criteria are defined on the fuzzy rules, that is, shapes of membership functions of antecedent clause and real values of consequent clause in the fuzzy controller. Two differentiating coefficients of the plant, used in error back propagation with respect to those criteria, are estimated by the newly established neural network. Moreover, sigmoid function is introduced for the connection of the neural network to compensate for the effect of non-linearity of the system. The method was applied to an existent vertical type pneumatic servo system and proved its effectiveness for practical use.

    DOI: 10.1299/jsmec.45.449

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  • A study on handing robot system using human hand gesture - In the case where the adjustment of motion parameters are determined using fuzzy inference 査読

    M Jindai, S Shibata, T Yamamoto, A Shimizu

    ICIM' 2002: PROCEEDINGS OF THE SIXTH CHINA-JAPAN INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL MANAGEMENT   85 - 90   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CHINA AVIATION INDUSTRY PRESS  

    We propose a handing robot system whose motion characteristic can be adjusted easily by a cooperator using human hand gestures. In this robot system, motion characteristics of the robot, which are maximum velocity, peak position of velocity and handing position, are ordered by shape of the cooperator's hand. Further, adjusting values of these characteristics are ordered by a moved distance of the cooperator's hand. Using these human hand gestures, the cooperator can adjust easily the motion characteristic of the robot to the most comfortable for own emotion. In particular, fuzzy inference is applied for determination of adjusting values. Therefore, the cooperator can estimate adjusting values by an experiential moved motion.
    In this proposed handing robot system, the cooperator can complete the adjustment in a short time. Therefore, this robot system reduces a burden of human and can be still more human friendly.

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  • 指先の力制御特性におけるやさしさについての実験的考察

    柴田 論, 神代 充, 清水 顯

    人間工学   38 ( 2 )   119 - 124   2002年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本人間工学会  

    DOI: 10.5100/jje.38.119

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  • 画像処理と2次元および3次元CAD図形情報を組み合わせた認識手法に関する研究

    神代 充, 大崎 紘一, 柴田 論, 清水 顯

    日本経営工学会論文誌   52 ( 52(6) )   355 - 362   2002年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本経営工学会  

    現在, 画像処理にCAD図形情報を組み合わせることで, 認識時間の短縮が図られている.しかし, CAD図形情報には2次元と3次元があり, 画像処理は基本的には2次元であるが, 複数のカメラを用いることで3次元の認識を行うことが可能である.そのため, CAD図形情報と画像処理を組み合わせる場合には, 多様な組み合わせ方法が存在する.そこで, 本報告では2次元CAD図形情報を用いた比較手法, 3次元CAD図形情報を2次元に変換し2次元で比較する手法, 及び, 複数台のカメラにより推定される対象物の3次元特徴量を3次元CAD図形情報と比較する手法の系統的な3つの手法を提案する.その結果, これらの系統的な分類はCAD図形情報と画像処理を組み合わせた認識を行う際に必要となるCAD図形情報と画像処理の次元数や手法の判断を容易にする.さらに, 対象物の3次元特徴量を3次元CAD図形情報と比較する手法については, 実在のロボットシステムを用いて実験を行い, その有用性について検討する.

    DOI: 10.11221/jima.52.355

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  • 視覚と力覚情報を用いた手動バルブ自動開閉ロボットシステムに関する研究

    神大 充, 柴田 論, 吉田 慎, 清水 顯

    日本経営工学会論文誌   52 ( 5 )   284 - 290   2001年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本経営工学会  

    本報告では, 人間の手の構造に合うように設計された手動バルブの開閉動作について取り上げ, 視覚情報による位置認識と力覚情報によるインピーダンス制御を併用することにより, 任意の位置に固定された手動バルブを破損することなく把持し, 開閉する手動バルブ自動開閉ロボットシステムを構築することを目的とする.そして, 提案するロボットシステムにより手動バルブの開閉を行わせることで, その有用性を検討した.その結果, 人間が経験的, 試行錯誤的に行う動作を表現することが可能なファジィ推論をインピーダンスパラメータの決定に適用することで, 適用しない場合に比べ手動バルブのハンドルに作用する外力を1/2程度に軽減することが可能となった.

    DOI: 10.11221/jima.52.284

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  • A study on robot-human system considering human emotion 査読

    M Jindai, S Shibata, T Yamamoto, A Shimizu

    ISIM'2000: PROCEEDINGS OF THE FIFTH CHINA-JAPAN INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INDUSTRIAL MANAGEMENT   75 - 80   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CHINA AVIATION INDUSTRY PRESS  

    We propose a handing robot system whose motion characteristic can be adjusted easily by a cooperator. in this robot system, an image processing is used as a man-machine interface. The robot recognizes the shape of the cooperator's hand as the order and changes motion characteristics as follows. Firstly, the characteristics of the cooperator's hand using the contour are recognized by the image processing. Nest, the shape of the cooperator's hand as the order is recognized by these characteristics. Finally, the robot changes motion characteristics, that is. the maximum velocity, the position of the velocity peak and the initial position by the cooperator's order. Further. the handing position is determined by the position of the cooperator's hand. Therefore, the cooperator can adjust the motion characteristic to the most comfortable for own emotion.
    This proposed robot system uses a bell shaped velocity pattern based on the minimum jerk model which can reproduce point-to-point motion of human hands. Therefore, the motion of this robot becomes like human's and the robot can be still more human friendly.

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  • 仮想目標値を用いた縦型空気圧サーボ系のファジィ制御

    柴田 諭, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   66 ( 651 )   3640 - 3646   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaic.66.3640

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  • Neuro-fuzzy control for pneumatic servo system

    S Shibata, M Jindai, A Shimizu

    IECON 2000: 26TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, VOLS 1-4   1761 - 1766   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    A learning method for acquiring the appropriate fuzzy rules using error back propagation to improve the control performance of the pneumatic servo system is presented in this paper. In the proposed method, a criteria is defined and the fuzzy rules are are adjusted so as to minimize them using error buck propagation. Moreover, differentiation of tire coefficient of the plant used in error back propagation is accomplished by the newly established neared network. The proposed method is applied to vertical pneumatic servo systems to prove its effectiveness.

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  • Pneumatic Servo Systems Controlled by Self-tuning Fuzzy Rules

    Prceedings of Sixth Triennial International Symposium on Fluid Control,Measurement and Visualigation   2000年

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  • 人間心理を考慮したロボットの回避運動についての-考察

    システム制御情報学会論文誌   13 ( 12 )   545   2000年

  • 移動可能なカメラによる画像処理と3次元CAD図形情報を組み合わせた認識手法に関する研究

    神代 充, 大崎 紘一, 柴田 論, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   66 ( 650 )   3396 - 3405   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaic.66.3396

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  • SD法を用いたロボットの人間回避運動の心理的分析

    山本 智規, 柴田 論, 神代 充, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   66 ( 650 )   3366 - 3372   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaic.66.3366

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  • 空気圧サーボ系のニューラルネットワークを併用した適応極配置制御

    田中幹也, 柴田論, 神代充, 清水顕

    日本機械学会論文集(C編)   66 ( 643 )   843 - 849   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaic.66.843

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  • 空気圧サーボ系のσ修正法を用いたニューロコントロール

    柴田 論, 田中 幹也, 藤原 重治, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   66 ( 642 )   509 - 513   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaic.66.509

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  • A Study of Avoidance Planning of Robots Considering Human Emotions

    山本 智規, 柴田 諭, 神代 充, 清水 顯

    Transactions of the Institute of Systems,Control and Information Engineers   13 ( 12 )   545 - 551   2000年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 システム制御情報学会  

    Avoidance plannings of robots considering human emotions are discussed in this paper. When a robot avoids a human in the same workspace, two conditions should be satisfied in the avoidance motion. That is, the robot should keep desirable distance to the human and the motion trajectory should have smooth profiles, which gives human good impressions. From this point of view, a simple control rule of a robot in which the robot follows human motion keeping a desirable distance (following distance) is adopted first. Relation between the following distance and task speed of the robot, and human emotion is psychologically evaluated using a two dimensional robot. Next, an improved control method in which the results of the psychological evaluation are used for determining the following distance is considered using fuzzy inference. The effectiveness of the control method is experimentally clarified.

    DOI: 10.5687/iscie.13.12_545

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00384759372?from=CiNii

  • 人間心理を考慮したロボットの回避運動についての一考察

    山本 智規, 柴田 諭, 神代 充, 清水 顯

    システム制御情報学会システム制御情報学会論文誌「システム/制御/情報」   13 ( 12 )   1834 - 1839   2000年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 システム制御情報学会  

    Avoidance plannings of robots considering human emotions are discussed in this paper. When a robot avoids a human in the same workspace, two conditions should be satisfied in the avoidance motion. That is, the robot should keep desirable distance to the human and the motion trajectory should have smooth profiles, which gives human good impressions. From this point of view, a simple control rule of a robot in which the robot follows human motion keeping a desirable distance (following distance) is adopted first. Relation between the following distance and task speed of the robot, and human emotion is psychologically evaluated using a two dimensional robot. Next, an improved control method in which the results of the psychological evaluation are used for determining the following distance is considered using fuzzy inference. The effectiveness of the control method is experimentally clarified.

    DOI: 10.5687/iscie.13.12_545

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    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00384759372?from=CiNii

  • ファジィ・ニューラルネットを用いた重力負荷を受ける空気圧サーボ系の制御

    柴田 論, 豊原 耕平, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   65 ( 632 )   1476 - 1482   1999年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The performance of a pneumatic servo-system is affected by compressibility of air, friction between cylinder and piston. Due to these non-linear factors, it would be difficult to accomplish the satisfactory control performance by using PID or adaptive control theory. Fuzzy control is one of effective control theory for such non-linear plant. However, synthesis of fuzzy rule including stability has not been well established yet. On the contrary, Neural network is excellent in learning performance. In this paper, we consider a learning method to acquire the appropriate fuzzy rules using error back propagation to improve control performance of pneumatic servo system. In the method, two criterions are defined and the fuzzy rules are adjusted so as to minimize them respectively using error back propagation. Moreover, differentiating coefficient of the plant used in error back propagation is acquired by newly established neural network. The method is applied to the vertical type pneumatic servo systems to prove it's effectiveness.

    DOI: 10.1299/kikaic.65.1476

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  • An Avoidance Planning of Robots Using Fuzzy Control Considering Human Emotions

    Proceedings of 1999 IEEE International Conference on Systems,Man,and Cybernetics   VI   976   1999年

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  • Fuzzy control of vertical pneumatic servo systems using virtual reference

    Satoru Shibata, Mohamed Sahbi Ben-Lamine, Kouhei Toyohara, Akira Shimizu

    JSME International Journal. Series C: Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing   42 ( 1 )   79 - 84   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japan Society of Mechanical Engineers  

    For step reference input, pneumatic servo systems are designed in such a way that there is a compromise between stability and rise time of the response. For practical use, we have adopted some ideas to improve the response. One example is the operation of a pneumatic on/off valve by electrical power higher than the nominal power for an initial short period of time. Based on the above example, we developed a fuzzy virtual reference generator that can adjust the reference input to the fuzzy controller adaptively by fuzzy rules to improve the rise time of the response. The applicability of the proposed method is confirmed by experiments using vertical pneumatic servo systems.

    DOI: 10.1299/jsmec.42.79

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  • Psychological evaluations of robot motions

    S Shibata, H Inooka

    INTERNATIONAL JOURNAL OF INDUSTRIAL ERGONOMICS   21 ( 6 )   483 - 494   1998年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Human arm motions were simulated using both computer graphics and an industrial robot under various velocity patterns, and evaluated to examine which factors are essential for human-likeness. The results are summarized as follows. First, the velocity peak position in the normalized movement time of the motion is important for the emotion of human-likeness. Second, the maximum value of the velocity affects the human impression of the motion. There exists an appropriate maximum value which best gives a subject the impression of human-likeness. Finally, the emotion of human-likeness is related to that of agreeableness. These results are almost the same for both a simulated motion on CRT and a robot motion.

    DOI: 10.1016/S0169-8141(97)00004-8

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  • 人間心理を考慮した機械のインピーダンス特性

    柴田 論, 田中 幹也, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   64 ( 624 )   3055 - 3061   1998年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Desirable values of the impedance parameters of machines are investigated in this work by a rating scale method for coexisting with humans. In the experiment, 11 subjects come into physical contact with an impedance-controlled machine and evaluate this contact subjectively. The evaluations are performed on 48 combinations of mass, viscous coefficient, and stiffness. In terms of the results, the emotions felt by the subjects with regard to the machines being soft, pleasant, and human-like are explained by a linear regression model of the impedance values, and the emotions of being reassuring are classified into four groups.

    DOI: 10.1299/kikaic.64.3055

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  • ヒトにやさしいロボット運動に関する研究(ロボットから人間へものを差し出す動作)

    柴田 論, 田中 幹也, 清水 顯

    日本機械学会論文集(C編)   64 ( 617 )   279 - 287   1998年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    This paper examines human-friendly motions of a robot holding out an object to a human. The motion parameters which give humans various impressions are discussed and their human-friendly values are analyzed using the rating scale method. First, we investigated the velocity pattern of the robots'holding out motion. Experimental results show that the bell-shaped velocity pattern with velocity peak in the front of the movement time is one of human-friendly. Second, we investigated the influences of maximum velocity value. Experimental results show that appropriate values exist and appropriate values for females are smaller than males. Third, we investigated the desirable position to which the robot should hold out the object. Experimental results show that the position should be chosen so that the manipulability measure of human two-link arm becomes small.

    DOI: 10.1299/kikaic.64.279

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  • ヒューマンフレンドリロボットのための人間の制御特性の解析

    柴田 論, モハメッドサービ ベンラミン, 田中 幹也, 清水 顯

    人間工学   33 ( 5 )   319 - 323   1997年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本人間工学会  

    DOI: 10.5100/jje.33.319

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  • Impedance Characteristics of Robots Considering Human Emotions

    Mohamed Sahbi Ben-Lamine, Satoru Shibata, Kanya Tanaka, Akira Shimizu

    JSME International Journal, Series C: Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing   40 ( 2 )   309 - 315   1997年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japan Society of Mechanical Engineers  

    It is expected that in the future, robots will play important roles in coexisting with humans. Whenever humans come into contact with these robots unexpectedly, the robots must not only be safe for the humans but also be able to adjust their physical softness parameters, which will help humans remain calm and which will be favorable for human emotions. Therefore, it is desirable for robots to control their impedance characteristics in such cases. From these points of view, desirable values of the impedance parameters of robots are investigated in this work by a rating scale method. In the experiment, 11 subjects come into physical contact with an impedance-controlled robot and evaluate this contact subjectively. The evaluations are performed on 48 combinations of virtual mass, viscosity coefficient, and stiffness. In terms of the results, the emotions felt by the subjects with regard to the robots being soft, pleasant, and human-like are explained by a linear regression model of the impedance values, and the emotions of being reassuring are classified into four groups.

    DOI: 10.1299/jsmec.40.309

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  • Analysis of the process of handing over an object and its application to robot motions

    Satoru Shibata, Benlamine Mohamed Sahbi, Kanya Tanaka, Akira Shimizu

    Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics   1   64 - 69   1997年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    The interaction of humans and robots is a new problem. One strategy for generating smooth robot motions is to follow the interaction between humans. In this paper, we analyzed the process of handing over an object from one human to another and discussed the possible application of the obtained characteristics to the motions of a one-dimensional robot handing over an object to a human. First, the trajectories of the `hander' and `receiver,' and the handing over point in the motion of passing an object from one human to another was analyzed. Second, we proposed an application of the obtained human characteristics for robot motion with regard to the velocity pattern and the handing over point. The effectiveness of the proposed applications was confirmed by the psychological evaluations.

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  • 手渡し動作の実験的考察 (円柱形物体の場合)

    柴田 論, 田中 幹也, 清水 顯

    日本機械学会論文集   63 ( 612 )   612-C - 2793   1997年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this work we examined experimentally the motions involved in handing of an object over a plane. First, we investigated the profiles of the handing motion and receiving motion respectively. Experimental results show that the former has the same profile as those of positioning motion, and that the latter is explained by the minimum jerk model with a via point. Second, we investigated the characteristics of relative motions. Experimental results show that there exist three timings of handing and receiving, and that a learning effect occurs. Finally we investigated the effect of direction on the motions.

    DOI: 10.1299/kikaic.63.2786

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  • 手渡し運動の実験的考察

    柴田 論, 宮内 淳二, 田中 幹也, 清水 顯

    人間工学   33 ( 3 )   199 - 206   1997年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Ergonomics Society  

    DOI: 10.5100/jje.33.199

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  • Multi-variable virtual impedance control of a robot considering human emotions

    Mohamed Sahbi Ben-Lamine, Satoru Shibata, Kanya Tanaka, Akira Shimizu

    International Workshop on Advanced Motion Control, AMC   2   535 - 540   1996年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    When robots conduct several tasks transmitting forces to humans, robots must be controlled taking human emotions into consideration. In this paper, a multi-variable impedance control of a robot considering human emotions especially when a human contacts with or lean on the robot is proposed. First, human characteristics of changing his/her softness in decreasing the movement of an object which contacts with human hand with certain force are analyzed experimentally. It is expected that the human characteristics can be expressed by the multi-variable impedance models. Second, we try to realize a multi-variable impedance control of a robot favorable for human emotions based on the approximated human characteristics using rating-scale method.

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  • Multi-rate adaptive pole-placement control for pneumatic servo system with additive external forces 査読

    K Tanaka, Y Yamada, A Shimizu, S Shibata

    AMC '96-MIE - 1996 4TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON ADVANCED MOTION CONTROL, PROCEEDINGS, VOLS 1 AND 2   ( 1 )   213 - 218   1996年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:I E E E  

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  • MRACSの過渡応答の改善

    電気学会論文誌C   116-C ( 10 )   1190   1996年

  • 評定尺度法によるロボット運動の心理的評価(共著)

    柴田 論, 猪岡 光

    人間工学   31 ( 2 )   151 - 159   1995年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本人間工学会  

    DOI: 10.5100/jje.31.151

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  • 電気空気圧サーボ系のδ-演算子を用いたMRACS

    田中 幹也, 清水 顯, 柴田 論, 妹尾 満, 栗上 正志

    電気学会論文誌D   115 ( 5 )   605 - 611   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1541/ieejias.115.605

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  • Mechanical impedance characteristics of robots for coexistence with humans

    Satoru Shibata, Kanya Tanaka, Akira Shimizu

    Robot and Human Communication - Proceedings of the IEEE International Workshop   59 - 64   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    This paper examines the appropriate virtual impedance values of robots coexisting with humans from the view point of human emotions. The values are investigated experimentally using rating scale method which is generally used for evaluating various stimulus subjectively. In the experiments, 11 subjects add force or impact to the robot and evaluate its reaction by the rating scale method. The evaluations are done on 48 combinations of virtual mass, viscous coefficient, stiffness. As the results, the emotions being flexible, pleasant, and human-like are explained by linear regression model of the impedance values and the emotion being reassuring are classified into 4 groups from the view point of contact force and response speed.

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  • Favorable reaction of robots coexisting with humans

    Satoru Shibata, Kanya Tanaka, Akira Shimizu

    Proceedings of the SICE Annual Conference   1457 - 1462   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Society of Instrument and Control Engineers (SICE)  

    This paper examines the relations between human emotions and the virtual impedance values of the robot experimentally using the rating scale method. In the experiments, 11 subjects add force or impact to the robot and evaluate its reaction by the rating scale method. The evaluations are done on 48 combinations of virtual mass, viscous coefficient, stiffness. As the results, the emotions being flexible, pleasant, and human-like are explained by linear regression model of the impedance values and the emotion being reassuring are classified into 4 groups from the view point of contact force and response speed.

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  • Improved scheme of adaptive pole-assignment control for pneumatic servo system 査読

    K Tanaka, A Shimizu, S Shibata, Y Yamada, T Yamamoto

    ADAPTIVE SYSTEMS IN CONTROL AND SIGNAL PROCESSING 1995   215 - 220   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:PERGAMON PRESS LTD  

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  • Experimental analysis of handing over 査読

    S Shibata, K Tanaka, A Shimizu

    RO-MAN'95 TOKYO: 4TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN COMMUNICATION, PROCEEDINGS   53 - 58   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:I E E E  

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  • Improved Adaptive Pole-Placement Control for Pneumatic Servo System with Additive External Forces 査読

    Kanya Tanaka, Akira Shimizu, Satoru Shibata, Yuji Yamada

    Proceedings of 2nd Japan-France Congress on Mechatronics   129 - 132   1994年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 位置決め精度が必要な人間上肢運動に関する実験的考察(共著)

    柴田 論, 大場 光太郎, 猪岡 光

    人間工学   29 ( 5 )   279 - 287   1993年

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MISC

  • 連続領域における蟻コロニー最適化アルゴリズムを用いた超音波モータの知的PID制御—Intelligent PID Control for Ultrasonic Motor with Ant Colony Optimization for Continuous Domain—システム/制御合同研究会 機械学習と制御工学に関わる最新動向

    穆 盛林, 柴田 論, 山本 智規

    電気学会研究会資料. CT / 制御研究会 [編]   2022 ( 94-99 )   27 - 32   2022年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:東京 : 電気学会  

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    その他リンク: https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I032530895

  • 連続領域における蟻コロニー最適化アルゴリズムを用いた超音波モータの知的PID制御—Intelligent PID Control for Ultrasonic Motor with Ant Colony Optimization for Continuous Domain—システム/制御合同研究会 機械学習と制御工学に関わる最新動向

    穆 盛林, 柴田 論, 山本 智規

    電気学会研究会資料. ST / システム研究会 [編]   2022 ( 31-36 )   27 - 32   2022年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:東京 : 電気学会  

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    その他リンク: https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I032530832

  • 教師の指さし認識に基づく遠隔授業参加支援—Support for remote learning based on teacher's pointing recognition

    樫葉 巧, 柴田 論, 穆 盛林, 嚴 筵景, 苅田 知則, 大森 孝哉

    聴覚研究会資料 = Proceedings of the auditory research meeting   51 ( 1 )   5 - 8   2021年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本音響学会  

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  • 視線入力を用いた全方向移動型アバターロボットの運動生成—Motion generation of omni-directional avatar robot using line-of-sight input

    則安 玲音, 柴田 論, 穆 盛林, 苅田 知則, 嚴 筵景, 大森 孝哉

    聴覚研究会資料 = Proceedings of the auditory research meeting   51 ( 1 )   9 - 12   2021年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本音響学会  

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  • 遠隔操作ロボットによる長期欠席児の授業参加支援システム—Class participation support system for long-term absentee by remote control robot—福祉情報工学

    大森 孝哉, 柴田 論, 穆 盛林, 苅田 知則

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   118 ( 440 )   43 - 47   2019年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • 視線入力を用いた移動ロボットからの環境情報取得—Class participating assistant system based on Avatar robot

    嚴 筵景, 和田 啓暉, 柴田 論, 苅田 知則

    聴覚研究会資料 = Proceedings of the auditory research meeting   49 ( 1 )   49 - 52   2019年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本音響学会  

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  • 視線入力を用いた移動ロボットからの環境情報取得—Class participating assistant system based on Avatar robot—福祉情報工学

    嚴 筵景, 和田 啓暉, 柴田 論, 苅田 知則

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   118 ( 440 )   49 - 52   2019年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • 遠隔操作ロボットによる長期欠席児の授業参加支援システム—Class participation support system for long-term absentee by remote control robot

    大森 孝哉, 柴田 論, 穆 盛林, 苅田 知則

    聴覚研究会資料 = Proceedings of the auditory research meeting   49 ( 1 )   43 - 47   2019年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本音響学会  

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  • 重度運動障害者にとって使いやすいユーザインタフェースに関する心理学的研究—Psychological Research on User interfaces for People with Severe Motor Disabilities—福祉情報工学

    嚴 筵景, 苅田 知則, 柴田 論, 八木 良広, 伊勢本 大

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   117 ( 337 )   43 - 46   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • 重度運動障害者にとって使いやすいユーザインタフェースに関する心理学的研究 (第151回ヒューマンインタフェース学会研究会 個々のニーズに立脚した高齢者・障害者支援技術および一般)

    嚴 筵景, 苅田 知則, 柴田 論, 八木 良広, 伊勢本 大

    ヒューマンインタフェース学会研究報告集   19   43 - 46   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:ヒューマンインタフェース学会  

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  • 重度運動障害者にとって使いやすいユーザインタフェースに関する心理学的研究

    EOM YeonKyung, 苅田知則, 柴田論, 八木良広, 伊勢本大

    電子情報通信学会技術研究報告   117 ( 337(WIT2017 51-65) )   2017年

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  • 指示に従って動作するロボットの感性的ふるまいについて (特集 感性ロボット)

    柴田 論

    感性工学   13 ( 4 )   200 - 204   2015年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本感性工学会  

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  • 中国四国学生会の活動(学生会だより)

    柴田 論

    日本機械学會誌   118 ( 1162 )   589 - 589   2015年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 3P2-C01 変形性膝関節症用サポーターの開発(リハビリテーションロボティクス・メカトロニクス)

    山本 智規, 柴田 論, 山本 泰成

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2014   3P2 - C01(1)-"3P2-C01(2)"   2014年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this research focuses on the development of a supporter for osteoarthritis of the knee. At first, as approach of this study, the movement of the knee joint of a healthy person is measured. From provided measurement data, the movement of the general knee joint is modelled. A model with 3 degree-of-freedom is used to reproduce the rotation generated in synchronism with the operation to stretch or bend the knee. Based on a provided model, the supporter reproducing the movement of the general knee joint is designed. In order to reproduce the complex movement of rotation movement to synchronization with the flexion and extension of the knee, the mechanism using the curve-shaped cylinders are suggested. It was confirmed that the movement of the general knee joint could reappear by a designed supporter by simulation using the 3D CAD.

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  • 2A1-R05 フリック指示によるロボット操作に関する研究ニューラルネットワークを用いたフリック動作の同定(人間機械協調)

    山本 智規, 柴田 論, 小川 直人

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2014   2A1 - R05(1)-"2A1-R05(3)"   2014年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A robot system cooperating with gesture instructions using the Kinect sensor is proposed in this research. Specifically, coordinates of right hand is measured by the Kinect sensor, and the robot (omni-directional mobile robot) is moved based on the position data of the right hand obtained from the Kinect sensor. The robot system introduces operation modes of &quot;flick mode&quot; and &quot;following mode&quot;. In the flick mode, the algorithm to move the object with the mass and the viscosity by virtual power corresponding to the velocity of the hand is proposed, and the robot follows the calculated position of the object. In the following mode, the robot follows the motion of the hand cooperatively through the &quot;kansei transfer function&quot;. In addition, the neural network is used for switching of the two modes. A flick motion and following motion is input into a neural network for the learning of the characteristics of both modes. After the learning, the mode is identified by the neural network from the motion of the hand. The experiment using a suggested system was performed. As a result, a mode was able to be changed from the movement of the hand automatically. In addition, the movement characteristic is changed when the virtual viscosity was changed in the flick motion.

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  • 1A1-T07 ジェスチャ指示に協調するロボットシステムに関する研究(人間機械協調(1))

    山本 智規, 柴田 論, 小川 直人

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2012   "1A1 - T07(1)"-"1A1-T07(4)"   2012年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this study, the robot system which follows the movement of the human hand is suggested. In the system, the movement of the human hand is obtained using the Kinect sensor, and the three-dimensional position of the human hand is send to the robot. The robot generates the reference trajectory based on the position which has been sent from the Kinect sensor. The position of the human hand is converted into the smooth motion using KANSEI transfer function as the reference position, and the robot follows the smooth reference position. As a result, the system which followed the movement of the hand smoothly is realized.

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  • 程度副詞を用いた知能機械の速度調整に関する基礎的研究

    柴田 論, 山本 智規, 神代 充

    人間工学 = The Japanese journal of ergonomics   47 ( 4 )   155 - 159   2011年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Ergonomics Society  

    DOI: 10.5100/jje.47.155

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  • 802 交差軌道上におけるロボットの人間衝突回避に関する研究(ロボティクス・メカトロニクスVII)

    長谷 知幸, 山本 智規, 柴田 論

    講演論文集   2010 ( 48 )   225 - 226   2010年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    本研究では,直交する交差軌道上における移動ロボットの人間との衝突回避運動に着目し,人間心理に好ましい運動生成について検討する.ロボットの回避運動生成は,軌道変化を伴わず,通常速度からの等加速度減速および交差点手前での停止を有する速度変化により行われる.このときの停止距離と減速時の加速度に注目し,移動ロボットの運動が人間に与える印象の変化を調べ,人間心理に好ましい回避運動を検討する.

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  • 2009年度 計測自動制御学会四国支部学術講演会

    柴田 論

    計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers   49 ( 2 )   149 - 149   2010年2月

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    記述言語:日本語  

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  • P-2-317 同時性多発肝転移を伴った直腸原発GISTの1切除例(大腸診断4,一般演題(ポスター),第64回日本消化器外科学会総会)

    徳本 憲昭, 豊田 和広, 齋藤 保文, 赤山 幸一, 中谷 玉樹, 柴田 論, 池田 昌博, 貞本 誠治, 万代 光一, 高橋 忠照

    日本消化器外科学会雑誌   42 ( 7 )   1242 - 1242   2009年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • 感性伝達関数を用いた首振り動作によるロボット指示に関する研究

    山本 智規, 柴田 論, 神代 充

    工学ジャーナル   8   34 - 44   2009年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:愛媛大学工学部  

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  • 動作開始遅れと受け取り位置を考慮したロボットから人間への物体差し出し運動生成(機械力学,計測,自動制御)

    小壁 正義, 柴田 論, 山本 智規

    日本機械学會論文集. C編   75 ( 754 )   1680 - 1689   2009年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A motion of an arm robot handing an object out to a human, taking a time delay at the beginning and the position of the object to be grasped into account, is presented in this paper. The motion algorithm of the robot is constructed considering the following points. The first is the cooperation to the human receiver. The second is an introduction of a time delay at the beginning and a function which reduces the time delay gradually. The third is the realization of the desirable relative position between the robot hand and human hand. To confirm the effectiveness of the proposed motion algorithm, the experiments in which an arm robot holds a cylindrical object out to a human and the human receives the object are conducted. The experimental results show that the generated motion trajectories of the human receivers are very smooth and that the motions of the robot are psychologically acceptable to the human receivers.

    DOI: 10.1299/kikaic.75.1680

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  • ロボットから人間への手渡し運動生成に関する一考察

    小壁 正義, 柴田 論, 山本 智規

    日本福祉工学会誌   11 ( 1 )   34 - 41   2009年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本福祉工学会  

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  • 指先指示運動に協調するロボットシステムに関する一考察

    柴田 論, 山本 智規, 神代 充

    日本福祉工学会誌   11 ( 2 )   30 - 36   2009年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本福祉工学会  

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  • P-206 右上葉切除,気管支形成,胸壁合併切除により症状の改善を認めた大細胞癌の1例(進行肺癌,第49回日本肺癌学会総会号)

    赤山 幸一, 柴田 論, 万代 光一, 香川 和義

    肺癌   48 ( 5 )   541 - 541   2008年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • 41.PCR-DGGE法によるEGFR遺伝子変異の治療前診断の有用性の検討(第47回日本肺癌学会中国・四国支部会,中国・四国支部,支部活動)

    村上 功, 香河 和義, 長尾 之靖, 重藤 えり子, 赤山 幸一, 柴田 論

    肺癌   48 ( 4 )   358 - 358   2008年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • 82.抗Hu抗体陽性傍腫瘍性神経症候群で発症した扁平上皮癌の1例(第47回日本肺癌学会中国・四国支部会,中国・四国支部,支部活動)

    長尾 之靖, 香河 和義, 村上 功, 重藤 えり子, 赤山 幸一, 柴田 論, 藤井 裕樹, 野田 公一

    肺癌   48 ( 4 )   366 - 366   2008年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • P-2-291 術前生検による大腸癌の検討(大腸悪性8,一般演題(ポスター),第63回日本消化器外科学会総会)

    豊田 和広, 高橋 忠照, 貞本 誠治, 池田 昌博, 中谷 玉樹, 柴田 論, 徳本 憲昭, 藤國 宣明, 齊藤 保文

    日本消化器外科学会雑誌   41 ( 7 )   1463 - 1463   2008年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • Research on Velocity Adjustment using Degree Adverb

    7 ( 3 )   545 - 551   2008年

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  • Research on human-robot system in which human can adjust motion characteristics of the robot in holding an object out to a human -Effectiveness of the cirved path-

    8 ( 1 )   207 - 215   2008年

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  • Research on Instruction of Robots by Head Movement Using "KANSEI" Transfer Function

    Tomonori Yamamoto, Satoru Shibata, Yasuhiro Mise, Mitsuru Jindai

    2008 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-7   7 ( 4 )   1024 - +   2008年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In this research, an interface to instruct robots by the movement of the human head is presented. In the proposed interface, a robot moves in cooperation with the movement of the human head. The intersection point between the extension line of the head direction and a plane on which robots work is regarded as the instruction point and an interface system in which the robot follows the movement of the instruction point is constructed. In addition, the "Kansei" transfer function is introduced with its input being the instruction point and output being the reference point of the robot motion so that the cooperative movement of the robot can be smooth and acceptable to human psychology. The parameters of the "Kansei" transfer function are determined by the relative position of the robot to the human, and the distribution of the desirable parameters is expressed using B-spline surface. The effectiveness of the proposed interface is confirmed through the experiments.

    Web of Science

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  • P-1-5 ドレナージのみで救命しえた広範囲特発性食道破裂の1例(食道 症例1,一般演題(ポスター),第62回日本消化器外科学会定期学術総会)

    楠部 潤子, 豊田 和広, 藤國 宣明, 徳本 憲昭, 柴田 諭, 中谷 玉樹, 池田 昌博, 貞本 誠治, 高橋 忠照

    日本消化器外科学会雑誌   40 ( 7 )   2007年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • P-1-580 子宮内避妊具摘出後の卵管溜膿腫・S状結腸穿通の1例(大腸・肛門 穿孔・穿通2,一般演題(ポスター),第62回日本消化器外科学会定期学術総会)

    藤國 宣明, 高橋 忠照, 貞本 誠治, 豊田 和広, 池田 昌博, 中谷 玉樹, 柴田 諭, 徳本 憲昭, 楠部 潤子

    日本消化器外科学会雑誌   40 ( 7 )   2007年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • P-2-584 胃転移を来した大腸粘液癌の1例(大腸・肛門 転移・再発3,一般演題(ポスター),第62回日本消化器外科学会定期学術総会)

    豊田 和広, 高橋 忠照, 貞本 誠治, 池田 昌博, 中谷 玉樹, 柴田 諭, 徳本 憲昭, 楠部 潤子, 藤國 宣明

    日本消化器外科学会雑誌   40 ( 7 )   2007年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • P-2-676 回腸末端部腸閉塞で発症し術前診断が困難であった胆嚢癌の1切除例(胆 症例 悪性腫瘍2,一般演題(ポスター),第62回日本消化器外科学会定期学術総会)

    徳本 憲昭, 高橋 忠照, 貞本 誠治, 豊田 和広, 池田 昌博, 中谷 玉樹, 柴田 諭, 楠部 潤子, 藤國 宣明, 万代 光一

    日本消化器外科学会雑誌   40 ( 7 )   2007年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • P-2-689 腹腔鏡下胆嚢摘出術時に認められた胆嚢周囲嚢胞の1例(胆 症例 悪性腫瘍4,一般演題(ポスター),第62回日本消化器外科学会定期学術総会)

    池田 昌博, 貞本 誠治, 豊田 和広, 柴田 論, 中谷 玉樹, 徳本 憲昭, 楠部 潤子, 藤國 宣明

    日本消化器外科学会雑誌   40 ( 7 )   1425 - 1425   2007年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本消化器外科学会  

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  • 2P1-E01 感性伝達関数を用いた首振り動作によるロボット指示に関する研究(モーションメディア・ロボティクス)

    山本 智規, 柴田 論, 神代 充

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2007   "2P1 - E01(1)"-"2P1-E01(2)"   2007年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Robots that share workspaces with human are expected in the field of services in the home and office, medicine, and so on. In this research, the neck movement was used for as instructions method for the robot. Furthermore, &quot;KANSEI&quot; transfer function is introduced to convert human instructions into acceptable movement for human emotions. Here, it is thought that the parameter of &quot;KANSEI&quot; transfer function is related to the moving direction and relative position between a human and the robot. The parameter values of the &quot;KANSEI&quot; transfer function is adjusted based on the moving direction and the relative position between human and the robot.

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  • 1A2-E05 指先指示運動に協調するパーソナルロボットシステム(感覚・運動・計測)

    柴田 論, 山本 智規

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2007   "1A2 - E05(1)"-"1A2-E05(2)"   2007年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A robot system cooperation with human instruction using finger movement is proposed in this research. A two-dimensional robot moves in cooperating with the motion of human finger which corresponds to the instruction by a human to move the robot in the system. By adopting this method, smooth movement trajectory of human finger can be reflected to the motion characteristics of the robot, which is acceptable to human psychology, and the motion trajectory of the robot can adjusted by the human arbitrary in real time. Four modes are considered to make this proposed system more practical one as follows. Mode 1 is implementation of cooperating movement, mode 2 is interrupt of the cooperating motion, mode 3 is adjustment of the gain between the movement of the finger and the movement of the robot, and mode 4 is initialization of the size of the gain.

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  • VD-14-5 外科的外固定法が有効であった気管気管支軟化症の一例(症例(2), 第24回日本呼吸器外科学会総会号)

    柴田 論, 沖政 盛治, 徳本 憲昭, 高橋 忠照

    日本呼吸器外科学会雑誌   21 ( 3 )   357 - 357   2007年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:特定非営利活動法人日本呼吸器外科学会  

    DOI: 10.2995/jacsurg.21.357_2

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  • 症例報告 肺癌術後のFDG-PETで発見された下行結腸癌の1例

    豊田 和広, 高橋 忠照, 柴田 論

    広島医学   60 ( 1 )   27 - 29   2007年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:広島医学会  

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  • O-20 ゲフィチニブを投与しなかった進行肺腺癌におけるEGFR遺伝子変異の臨床的意義の検討(分子標的治療, 第47回日本肺癌学会総会)

    村上 功, 粟屋 禎一, 長尾 之靖, 重藤 えり子, 沖政 盛治, 柴田 論

    肺癌   46 ( 5 )   491 - 491   2006年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • 52.上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子変異の治療前診断の有用性の検討(第45回 日本肺癌学会中国・四国支部会,支部活動)

    村上 功, 粟屋 禎一, 長尾 之靖, 重藤 えり子, 柴田 諭, 沖政 盛治

    肺癌   46 ( 6 )   2006年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • 39.ゲフィチニブが奏効したPleomorphic Carcinomaの1例(第45回 日本肺癌学会中国・四国支部会,支部活動)

    長尾 之靖, 粟屋 禎一, 村上 功, 重藤 えり子, 柴田 論, 沖政 盛治

    肺癌   46 ( 6 )   781 - 781   2006年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • 3B2-04 音声とジェスチャ指示に基づく人に優しいヒューマン・ロボット・インタフェースに関する研究(OS ヒューマンロボットインタラクション)

    大西 清文, 神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 大西 敏也

    福祉工学シンポジウム講演論文集   2006   193 - 196   2006年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    For the realization of handing motion of a robot which takes individual difference of affinity into account, we construct a system in which human can adjust the motion characteristic of the robot by using voice and gesture of hand. In particular, we discuss desirable path of handing motion of the robot. A fluent curved line like human generates in handing motion is considered as a candidate of path of the robot. Both the maximum amount of offset from the straight line between the initial position and the handing position and the position where the maximum offset occurs in the fluent curved line are determined as the parameters that human can adjust. The effectiveness of adopting the fluent curved line is examined experimentally and the appropriate value of those two parameters are clarified.

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  • 39.当院におけるvirtual bronchoscopyの応用(一般演題,第14回 日本呼吸器内視鏡学会中国四国支部会)

    沖政 盛治, 柴田 諭, 粟屋 禎一, 長尾 之靖, 村上 功, 重藤 えり子

    気管支学 : 日本気管支研究会雑誌   28 ( 4 )   322 - 322   2006年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本呼吸器内視鏡学会  

    DOI: 10.18907/jjsre.28.4_322_1

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  • 28.全身麻酔下にて肺胞洗浄を施行した肺胞蛋白症の1例(一般演題,第14回 日本呼吸器内視鏡学会中国四国支部会)

    粟屋 禎一, 村上 功, 長尾 之靖, 重藤 えり子, 沖政 盛治, 柴田 論

    気管支学 : 日本気管支研究会雑誌   28 ( 4 )   320 - 320   2006年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本呼吸器内視鏡学会  

    DOI: 10.18907/jjsre.28.4_320_3

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  • 協調特性に注目した手渡し動作の一表現法について

    柴田 論, 神代 充, 山本 智規

    人間工学   42 ( 1 )   39 - 44   2006年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Ergonomics Society  

    DOI: 10.5100/jje.42.39

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  • DESIGN OF ACCEPTABLE HANDING MOTION OF ARM-ROBOTS UTILIZING THE "KANSEI" TRANSFER FUNCTION

    6 ( 2 )   79 - 86   2006年

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  • 2A2-11 感性伝達関数を用いたロボットから人間への手渡し協調動作(講演,ヒューマンロボットインタラクション,日本機械学会 オーガナイズドセッション)

    小壁 正義, 柴田 論, 山本 智規, 神代 充

    福祉工学シンポジウム講演論文集   2005   165 - 168   2005年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Robots should move as being accepted emotionally to support human cooperatively. To form such a movement, it is one of the effective methods for the robots to make the gentle movement when cooperating with humans. In this paper, it is paid attention to the movement that a human-similar robot arm hands an object to a human cooperatively. In an interface that enables the robot arm to hand a thing to a human in response to the human hand approaching motion to receive it, &quot;Kansei&quot; controller is introduced to make &quot;Kansei&quot; transfer function between human hand movement and movement of the end-effecter of the arm robot have desired ability which can generate acceptable handing motion to human psychology.

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  • 18. 当院におけるGefitinib投与症例の臨床的検討(第44回 日本肺癌学会中国四国支部会, 支部活動)

    長尾 之靖, 村上 功, 粟屋 禎一, 重藤 えり子, 沖政 盛治, 柴田 論

    肺癌   45 ( 4 )   395 - 395   2005年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • 16. 非小細胞肺癌における上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子変異解析(第44回 日本肺癌学会中国四国支部会, 支部活動)

    村上 功, 粟屋 禎一, 長尾 之靖, 重藤 えり子, 沖政 盛治, 柴田 諭, 横崎 恭之

    肺癌   45 ( 4 )   2005年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肺癌学会  

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  • Adjustment of Motion Characteristics Using Voice Orders for a Handing-Over Robot System

    Mitsuru Jindai, Satoru Shibata, Tomonori Yamamoto, Tomio Watanabe

    SICE Annual Conference 2005   846 - 851   2005年

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  • 当院〔国立病院機構東広島医療センター〕におけるVirtual Broncoscopyの試み

    沖政 盛治, 柴田 諭, 粟屋 禎一

    広島医学   58 ( 10 )   557 - 561   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:広島医学会  

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  • 手渡しロボットシステムのためのマン・マシン・インタフェースに関する研究

    神代 充, 柴田 論, 山本 倫也, 渡辺 富夫

    第47回自動制御連合講演会CD-ROM   ( 630 )   2004年10月

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  • 人間の行動観察に基づくロボットの回避運動の生成(感覚・運動・計測・バイオメカトロニクス2)

    山本 智規, 柴田 諭, 神代 充, 清水 顯

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2004   54 - 54   2004年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 遺伝的アルゴリズムにより最適化される空気圧サーボ系のためのファジィコントローラ : ファジィルールの前件部,後件部を同時に最適化した場合(機械力学,計測,自動制御)

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   70 ( 691 )   700 - 705   2004年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A pneumatic servo-system has essentially non-linear elements such an compressibility of air, friction between cylinder and piston. The control scheme with fuzzy inference is effective for such non-linear plants. However, fuzzy rules in the fuzzy controller should be adjusted optimally to realize excellent control performance. On the other hand, the genetic algorithm can easily obtain the optimum solution in optimum problems. In this paper, we propose a fuzzy control for the vertical type pneumatic servo system in which the antecedent clause and consequent clause in the fuzzy controller are optimized by the genetic algorithm. In this method, it is possible to realize excellent control performance, because the antecedent clause and consequent clause in the fuzzy controller are optimized simultaneously. Further, the effectiveness of the optimized scheme was confirmed by experiments using the existent vertical type pneumatic servo-system.

    DOI: 10.1299/kikaic.70.700

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  • 306 肝臓の切離抵抗と冷却特性

    高橋 学, 岡部 永年, 野村 信福, 神代 充, 柴田 論, 渡部 祐二, 河内 寛治

    材料力学部門講演会講演論文集   2003   193 - 194   2003年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmezairiki.2003.0_193

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  • 縦型空気圧サーボ系のファジィコントロール : GAにより前件部を最適化した場合(機械力学,計測,自動制御)

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   69 ( 677 )   69 - 75   2003年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A pneumatic servo-system has essentially non-linear elements such as compressibility of air, friction between cylinder and piston. The control scheme with fuzzy inference is effective for such non-linear plants. However, fuzzy rules in the fuzzy controller should be adjusted optimally to realize excellent control performance. 0n the other hand, the genetic algorithm can easily obtain the optimum solution in optimum problems. In this paper, we propose a fuzzy control for the vertical type pneumatic servo system in which the antecedent clause in the fuzzy controller is optimized by the genetic algorithm. In the genetic algorithm, a penalty function which regulates an excessive overshoot and a vibration of the plant output is proposed. Further, the effectiveness of the optimized scheme was confirmed by experiments using the existent vertical type pneumatic servo-system.

    DOI: 10.1299/kikaic.69.69

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  • 1A1-3F-D5 人間心理を考慮した手渡しロボットシステムに関する研究

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 清水 顯

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2003   28 - 28   2003年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    ロボットと人間の手渡し運動を考えた時, 人間がロボットの手渡し運動に対して心地よいと感じる運動特性には個人差があるため, 人間が自ら音声指示によりロボットの動作特性を調整し, 個人にとって好ましい運動特性を実現するためのシステム構築した。

    DOI: 10.11511/jacc.46.0.687.0

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  • 仮想目標値を用いた縦型空気圧サーボ系の相互位置同期制御(機械力学,計測,自動制御)

    柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   68 ( 676 )   3612 - 3619   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Synchronized control of mutual position for two vertical type pneumatic servo systems is discussed from the viewpoint of practical use in this study. In the proposed control system, fuzzy controller is used in each pneumatic servo system to follow the reference input. An adjustment controller is constructed in synthesizing the input to a fuzzy virtual reference generator to consider the difference in characteristics of the both axes. A PD controller is introduced to realize the synchronization of both pneumatic servo systems, in which the outputs are the inputs of revision to both plants. The fuzzy virtual reference generator that can adjust the reference input to both fuzzy controllers adaptively by fuzzy rules is constructed to improve the control performances of both axes. The applicability of the proposed method is confirmed by experiments using existent vertical type pneumatic servo systems.

    DOI: 10.1299/kikaic.68.3612

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  • 手先の指示に協調するパーソナルロボットの心理的評価(機械力学,計測,自動制御)

    勘久保 広一, 柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   68 ( 676 )   3697 - 3704   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    When robots coexist with humans, it is important that robot&#039;s movement in response to human instruction is acceptable for human state of mind. When human gives instructions to a robot with his or her finger, we pay attention to a simple and easy interface in which conversion of finger indication to robot&#039;s motion is realized by a transfer function. In this paper, we evaluate relations between the transfer functions and human emotions using SD method. The results, of SD method show that there are typical forms of transfer functions and parameters to generate comfortable motion for human. Desirable transfer functions are the first or the second order lag elements in which the parameters must be chosen so that the maximum velocity of generated robot motion exists in the range of 71-77% of the maximum velocity of instruction movement. In addition, human emotions to the robot motion generated by human indication are represented by the factors of &quot;lively&quot;, &quot;mild&quot;, and &quot;interest&quot;.

    DOI: 10.1299/kikaic.68.3697

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  • 611 指先指示を受けたロボットの感性工学的運動生成に関する研究

    勘久保 広一, 柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 清水 顯

    講演論文集   2002   201 - 202   2002年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 601 人にやさしい手渡しロボットシステムに関する基礎的研究

    山本 恭平, 神代 充, 柴田 論, 清水 顯

    講演論文集   2002   183 - 184   2002年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 空気圧サーボ系の非線形オートチューニングコントロール : 2自由度制御システムによりコントローラを構成した場合(機械力学,計測,自動制御)

    神代 充, 柴田 論, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   68 ( 671 )   2053 - 2058   2002年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    This paper describes a non-linear auto-tuning controller for a pneumatic servo system. The pneumatic servo system has essentially non-linear elements such as compressibility of air, friction between cylinder and piston. Therefore, we propose a two-degress-of-freedom control system in which a non-linearity is compensated by neural networks. This proposed control system uses two controllers. One is a reverse system controller, which improves the tracking performance for the reference input, and the other is a feedback controller, which restrains the non-linear disturbance input. In particular, the reverse system controller identifies the plant automatically by a two layers neural network, and the feedback controller compensates for the non-linearity with a three layers neural network. Further, the effectiveness of the proposed control system is confirmed by experiments using the existent pneumatic servo system.

    DOI: 10.1299/kikaic.68.2053

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  • ニューラルネットワークを用いた空気圧サーボ系の外乱推定型制御(機械力学,計測,自動制御)

    柴田 論, 神代 充, 山本 智規, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   68 ( 670 )   1834 - 1839   2002年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    This paper presents a control scheme for pneumatic servo system for a practical use, in which a neural network is used to estimate disturbances caused by non-linearity of the system. In the proposed control scheme, the inverse system is directly constructed by the neural network based on an approximated linear model of the plant, which is given as known information. The estimation of the disturbances is realized by subtracting the output signal of the controller from the output signal of the neural network. The effectiveness of the proposed control scheme is confirmed by experiments carried out using the existent pneumatic servo system for practical use. That is, stable output response and excellent positioning accuracy are realized in spite of the substantial non-linearity of the plant.

    DOI: 10.1299/kikaic.68.1834

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  • 画像処理と2次元及び3次元CAD図形情報を組み合わせた認識手法に関する研究

    神代 充, 大崎 紘一, 柴田 論, 清水 顯

    日本経営工学会論文誌   52 ( 6 )   355 - 362   2002年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:社団法人日本経営工学会  

    現在, 画像処理にCAD図形情報を組み合わせることで, 認識時間の短縮が図られている.しかし, CAD図形情報には2次元と3次元があり, 画像処理は基本的には2次元であるが, 複数のカメラを用いることで3次元の認識を行うことが可能である.そのため, CAD図形情報と画像処理を組み合わせる場合には, 多様な組み合わせ方法が存在する.そこで, 本報告では2次元CAD図形情報を用いた比較手法, 3次元CAD図形情報を2次元に変換し2次元で比較する手法, 及び, 複数台のカメラにより推定される対象物の3次元特徴量を3次元CAD図形情報と比較する手法の系統的な3つの手法を提案する.その結果, これらの系統的な分類はCAD図形情報と画像処理を組み合わせた認識を行う際に必要となるCAD図形情報と画像処理の次元数や手法の判断を容易にする.さらに, 対象物の3次元特徴量を3次元CAD図形情報と比較する手法については, 実在のロボットシステムを用いて実験を行い, その有用性について検討する.

    DOI: 10.11221/jima.52.355

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  • 514 ダイヤモンド状炭素膜コーティング刃による肝臓切離実験

    長野 啓太郎, 豊田 洋通, 柴田 論

    中国四国支部総会・講演会 講演論文集   2002 ( 0 )   177 - 178   2002年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmecs.2002.177

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  • 1P1-J01 指先指示に協調する共存型知能機械の感性工学的評価

    勘久 保広, 柴田 論, 神代 充, 清水 顯

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2002   54 - 55   2002年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    人間と共存する知能機械は, 例えば, 部屋の中で人間のためにものを取ってきてくれたり, 片づけたりしてくれるようなパーソナルなものを考えた場合, 人間がロボットに対して行う動作指示方法は人間にとって負担となるものであってはならず, また, その動作指令に, ロボットは違和感なく協調する必要がある。そのような動作指示方法として, ここでは指先を動かしてその動きにロボットを追従させる場合を取り上げる。本報告では, ロボットは指先の指示運動に対して, どのように追従すれば人間にとって心理的, 感性的に好ましいものであるかということを, 部屋の中で行う日常的な物体移動動作を対象に検討する。具体的には, 人間の指先指示と知能機械の追従運動との間の伝達関数をどのように設定すれば, 人間にとって心理的に好ましいロボット運動になるかを, 心理学的, 感性工学的評価手法であるセマンティック・ディファレンシャル (SD) 法を用いて明らかにする。

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  • 手先による落下物体制動動作の解析

    山本 智規, 柴田 論, 神代 充, 清水 顯

    日本機械学會論文集. C編   66 ( 641 )   188 - 194   2000年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    We experimentally analyzed the motion that human try to stop an object accelerated by gravity with his or her hand as smooth as possible. The trajectories of human hand motion observed in the experiments were reproducible and showed smooth profiles after the sufficient attempts. Changes in softness of human hand in the attempt were approximated by variable impedance model. The approximated changes of impedance parameters were divided into three phases, in which human changes his or her control modes. Moreover, human control performance was investigated from the view point of passivity. The results showed that the system was passive throughout the motion, and that the profiles of the passivity showed bell-shaped, which is peculiar to human smooth control performances.

    DOI: 10.1299/kikaic.66.188

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  • Fuzzy-Neural Network Control for Pneumatic Servo System with Load Gravity

    65 ( 632 )   172 - 178   1999年

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  • ファジィ同定器を用いた空気圧サーボ系のオートチューニングコントロール

    柴田 論, 吉岡 玲勇, 山本 智規, 清水 顕

    日本機械学會論文集. C編   65 ( 640 )   4737 - 4743   1999年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The pneumatic servo-system has non-linear elements such as compressibility of air, friction between cylinder and piston. The control scheme with fuzzy inference is effective for such non-linear plant. However, the conventional fuzzy control has troubles in the shortage of adaptability and learning ability. Moreover, it seems difficult to attain the satisfactory control performance only by using the qualitative information of the plant. In this paper, we propose the new control scheme with fuzzy inference. In the proposed method, we compose the controller with the linear approximate model of the plant, which is one of the available information of the plant. In addition, the unknown controller parameters are identified by the fuzzy identifier and the shape of the membership function is automatically tuned to consider the effect of non-linearity. The effectiveness of the proposed scheme is confirmed by experiments using the existent pneumatic servo-system.

    DOI: 10.1299/kikaic.65.4737

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  • 空気圧サーボ系のニューロコントロール

    高橋 大貴, 田中 幹也, 清水 顯, 柴田 論

    インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence   6   290 - 293   1996年10月

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    記述言語:日本語  

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  • ロボットの仮想インピーダンス特性に対する主観的評価

    柴田 論, 田中 幹也, 清水 顯

    日本人間工学会大会講演集   36   538 - 539   1995年6月

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  • 電気空気圧サ-ボ系のδ-演算子を用いたMRACS

    田中 幹也, 清水 顯, 柴田 論, 妹尾 満, 栗上 正志

    電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society   115 ( 5 )   605 - 611   1995年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:The Institute of Electrical Engineers of Japan  

    In pneumatic servo systems, since the change in load mass and air compressibility cause parameter variation of the plant, it is difficult to achieve high control performance. It is well-known that an adaptive control method is effective for such a plant with parameter variation. As the construction of the adaptive control system is usually complex, it is often realized as a discrete-time form by using a digital computer. In that case, the discrete-time model of the plant often become non-minimum phase. It is impossible to construct model reference adaptive control system (MRACS) for such a non-minimum phase plant.&lt;br&gt;In this paper, we propose a new design scheme of MRACS for a pneumatic servo system whose discrete-time model is non-minimum phase. In this design scheme, a δ-operator is introduced to construct MRACS for a non-minimum phase plant. We also show an improved design scheme which can achieve high positioning accuracy. The effectiveness of the proposed design scheme is verified by experiments using the existent servo system.

    DOI: 10.1541/ieejias.115.605

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  • 位置決め精度が必要な人間上肢運動に関する実験的考察

    柴田 論, 大場 光太郎, 猪岡 光

    人間工学   29 ( 5 )   p279 - 287   1993年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本人間工学会  

    DOI: 10.5100/jje.29.279

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講演・口頭発表等

  • 人間に優しい知能機器に関する基礎研究 招待

    柴田論

    日本機械学会中国四国支部 令和6年度 愛媛地区 特別講演会  2024年10月 

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    開催年月日: 2024年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • PSO 型ニューラルネットワークを用いた空気圧サーボ系の可変ゲイン PID 制御に関する研究

    藤原 幸哉, 柴田 論, 山本 智規, 穆 盛林

    産業応用工学会全国大会2024  2024年9月 

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 体導音データを用いた睡眠時無呼吸症候群の検知手法の検討

    松中 優樹, 柴田 論, 穆 盛林, 中島 翔太, 田中 幹也

    産業応用工学会全国大会2024  2024年9月 

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ユーザの口元認識機能を有する食事支援システムの開発

    藤井 大樹, 柴田 論, 山本 智規, 穆 盛林, 中島 翔太

    産業応用工学会全国大会2024  2024年9月 

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 爪楊枝による突き刺しとスプーンによる差出に基づく食事支援ロボットの開発

    岩本 拓哉, 穆 盛林, 柴田 論

    日本機械学会 2024年度 年次大会  2024年9月 

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • アバターロボットを用いた遠隔授業支援システムの開発

    柴田 論, 穆 盛林, 藤本 貴典

    日本機械学会 2024年度 年次大会  2024年9月 

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 変形性膝関節症の動作変容を目的とした機能的電気刺激装置の改良と ハムストリングへの刺激の効果について

    新山 昌市, 柴田 論, 穆 盛林

    日本機械学会 2024年度 年次大会  2024年9月 

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 視線入力とタブレット入力によるアバターロボットの遠隔操作

    大林 春貴, 則安 玲音, 穆 盛林, 柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2021  2021年12月 

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 変形性膝関節症の歩行時の動作変容を目的とした フィードバック機構内蔵型の機能的電気刺激システムの開発と評価

    岡村亮汰, 三木雄平, 土居誠治, 柴田論, 穆盛林

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2021  2021年12月 

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 多関節ロボットを用いた 食事支援ロボットの開発

    安藤岳人, 清水 祐希, 穆 盛林, 柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2021  2021年12月 

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Multi-Variable Virtual Impedance Control of a Robot Considering Human Emotions

    Proceedings of 1996 4th International Workshop on Advanced Motion Control  1996年 

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  • Robust Design Scheme of VS-MRC to Time-Varying Plant

    Proceedings of the 10th KOREA AUTOMATIC CONTROL CONFERENCE International Program  1995年 

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  • THE INFLUENCES OF SEX ON THE HUMAN EMOTIONS TOWARD ROBOTS

    Proceedings of the 10th KOREA AUTOMATIC CONTROL CONFERENCE International Program  1995年 

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  • Improved Adaptive Pole-Placement Control for Pneumatic Servo System with Additive External Forces

    Proceedings of the 2nd JAPAN-FRANCE CONGRESS on MECHATRONICS  1994年 

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  • A Study on Handing Robot System with Consideration of Individual Preferences -In the case of using voice recognition with image processing-

    Proceedings of the Seventh International Conference on Industrial Management  2004年 

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  • Analysis of Human Control Performances in the case of a Falling Object

    Proceedings of the IEEE International Workshop on Robot and Human Communication  1998年 

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  • Impedance Characteristics for a Human-friendly Robot

    Proceedings of International Conference on Rehabilitation Robotics  1997年 

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  • Cybernetic Analysis of Human Skillful Adjustment of the softness

    Proceedings of the 3rd France-Japan Congress on Mechatronics  1996年 

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  • 授業参加のための視線入力によるアバターロボットの操作

    則安 玲音, 穆 盛林, 柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2020  2020年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • CNNに基づく視線入力インターフェース

    三宅 崚太, 穆 盛林, 柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2020  2020年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Kansei Behavior of Robots Following Instruction of Human 招待 国際会議

    SHIBATA Satoru

    2nd International Symposium on Smart Material and Mechatronics  2015年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

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  • 首振り指示を用いた移動ロボット操作インタフェース

    柴田論, 山本智規

    生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM)  2014年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • Modeling of Handing Motion Reflecting Emotional State and its Application to Robots

    Proceedings of SICE Annual Conference 2008  2008年 

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  • A Study on Developing Percussion Instrument with Tobe Pottery 国際会議

    The 3rd International Symposium on Smart Material and Mechatronics  2016年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

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  • A System Reducing Pressure of Buttock while Seating Using Pneumatic Actuators 招待 国際会議

    柴田 論

    The 3rd International Symposium on Smart Material and Mechatronics  2016年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

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  • 人間心理に好ましい付き添い導きロボットの動作特性 招待

    下司晃久, 柴田, 論

    2016年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 移動ロボットによる立ち上がり支援のための人間動作理解

    柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会  2015年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 長期欠席児童のための視線入力により操作されるロボットを用いた遠隔学習システムに関する基礎的研究 国際会議

    柴田 論

    International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System  2017年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • pathを変えずに人間との衝突を回避するロボットの運動生成

    柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会  2016年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 予見ファジィ制御を用いた縦型空気圧サーボ系の相互位置協調制御

    柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会  2016年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 遠隔操作ロボットによる長期欠席児の授業参加支援システム

    大森孝哉, 柴田論

    電子情報通信学会 研究会  2019年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • L字路においてpathを変えずに人間とのすれ違いを行うロボットの運動生成

    柴田 論

    平成30年度SICE四国支部学術講演会  2018年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 遠隔操作ロボットによる長期欠席児の授業参加支援システム

    柴田 論

    平成30年度SICE四国支部学術講演会  2018年12月 

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    記述言語:日本語  

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  • メガネ着用時における視線入力インターフェースに関する研究

    柴田 論

    平成30年度SICE四国支部学術講演会  2018年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 視線入力を用いた移動ロボットからの環境情報取得

    嚴筵景, 柴田論

    電子情報通信学会 研究会  2019年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • VRを利用した農業機械のジェスチャによる遠隔操作

    栗原 健輔, 穆 盛林, 柴田 論

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2020  2020年12月 

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    記述言語:日本語  

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  • 遠隔操作ロボットによる長期欠席児の授業参加支援システム

    樫葉 巧, 柴田 論, 穆 盛林

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2020  2020年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Experimental study on human arm motions in positioning(jointly worked)

    Proceedings of Korean Automatic Control Conference  1993年 

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  • Improved Transient Response of MRACS(jointly worked)

    Proceedings of the 9th Korean Automatic Control Conferencejuo  1994年 

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  • 歩行時の動作変容を目的とした携帯型機能的電気刺激装置 の開発と評価

    三木雄平, 柴田論, 穆盛林, 土居誠治

    計測自動制御学会四国支部学術講演会2020  2020年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 人にやさしい知能機械 招待

    柴田論

    2024ロボットアイデア甲子園 四国大会  2024年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Fundamental Research on Human-friendly Intelligent Machines 招待

    Satoru Shibata

    The 11th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2024  2024年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Emotional evaluation of human arm motion models

    Proceedings of IEEE International Workshop on Robot and Human Communication  1993年 

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Works(作品等)

  • システム制御技術におけるアルゴリズムの構築

    2011年

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  • 無人搬送車のための画像処理を用いた制御手法の開発

    2011年

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  • 無人搬送車のための画像処理を用いた制御手法の開発

    2006年

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  • チャレンジプラン:コンクリート床の高精度基準点設定機器開発グループ

    2005年 - 2006年

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受賞

  • 優秀講演賞

    2021年12月   計測自動制御学会四国支部   多関節ロボットを用いた食事支援ロボットの開発

    安藤 岳人, 清水 祐希, 穆 盛林, 柴田 論

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  • 優秀講演賞

    2018年12月   計測自動制御学会四国支部   メガネ着用時における視線入力インターフェースに関する研究

    久保慶一郎, 柴田論

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  • 最優秀論文賞

    2017年11月   International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2017   Fundamental Approach on Remote Learning Support System for Long Time School Non-attendance Students Using a Mobile Robot Operated by Eye-gaze Input

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  • 計測自動制御学会四国支部学術講演会 優秀講演賞

    2016年11月   計測自動制御学会   pathを変えずに人間との衝突を回避するロボットの運動生成

    徳光一樹, 柴田 論

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  • 計測自動制御学会四国支部学術講演会 優秀講演賞

    2014年11月   計測自動制御学会   程度副詞を用いた電動カートの速度調整に関する研究

    岡田佳知, 柴田 論

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  • 日本福祉工学会論文賞

    2010年  

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    受賞国:日本国

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  • 畠山賞

    2010年  

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    受賞国:日本国

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  • 機械工学科授業改善貢献賞

    2010年  

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  • 日本感性工学会論文賞

    2007年  

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  • 機械工学科授業改善貢献賞

    2005年  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 携帯型機能的電気刺激装置による変形性膝関節症の歩容改善

    2021年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    柴田 論, 穆 盛林

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    配分額:3120000円 ( 直接経費:2400000円 、 間接経費:720000円 )

    65歳以上の世界人口に占める変形性関節症は約50%と報告されており,社会保障費,医療スタッフの不足から適切な医療,リハビリテーションを受けられない患者が多い.また,膝関節疾患のリハビリテーションに関する歩行支援機器の研究と開発は十分ではなく,特に家庭でも使用できる機器の開発が急務である.本研究では,歩行周期のうち立脚初期から中期を検知するために踵骨中央部に圧力センサを設置し,電気刺激により膝関節の衝撃吸収に寄与する大腿四頭筋の遠心性収縮を生じさせ,それにより動作変容を実現し,膝への負荷を軽減することを目指した携帯型機能的電刺激装置の開発を試みた.
    試作した装置を用いて,健常人を対象に動作変容が可能か実験した.実験結果から,荷重応答期における膝関節最大屈曲角度が機能的電気刺激群において有意に高値を示し,同時期の床反力鉛直成分と後方成分は有意に低値を示した.これらの結果から,機能的電気刺激群では電気刺激により膝関節伸展筋群の遠心性収縮をアシストして,膝関節屈曲角度を増加させることで衝撃吸収機能が働きやすくなり,同時期の床反力鉛直成分と後方成分が減少し,膝関節への負荷が減少したと考えられた.また,膝関節内転角度と内転モーメントには有意差は認めなかった.これは,健常者が対象のため,膝関節の剛性が高く,骨アライメントが影響する前額面上での動作変容に必要な機能的電気刺激量も不足していたことが原因として考えられた.このように,提案した携帯型機能的電刺激装置は,変形性膝関節症に有用な効果を与えることが明らかとなった.

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  • 長期欠席児の過重負荷を軽減する視線入力型ロボットによる遠隔学習支援システムの開発

    2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    苅田 知則, 柴田 論, 山本 智規, 穆 盛林, 樫木 暢子, 中野 広輔

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    配分額:17290000円 ( 直接経費:13300000円 、 間接経費:3990000円 )

    長期欠席児のための遠隔学習支援システム(過重負荷を軽減、双方向コミュニケーションの臨場感を高める機能を搭載)を開発し、その教育効果を科学的に評価するという目的のもと、以下の成果を得た。①視線入力装置に生理反応をトリガーとする入力システムを追加することで、ユーザーの操作負荷を軽減するユーザーアシスト機能を開発した。②3Dアバターを遠隔操作ロボットのモニターに表示する機能を開発し、アバターの動きに自然な人間らしさを与える要因を見出した。③教員が指差す地点を自動で拡大する機能を開発し、生徒側にとって望ましいパラメータを明らかにした上で、教員側から機能への肯定的評価を得た。

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  • 視線入力型端末とアバターロボットを用いた長期欠席児の遠隔学習支援

    2017年4月 - 2018年3月

    愛媛大学工学部  工学部長(理工学研究科工学系長)裁量経費 研究拠点形成プロジェクト経費 

    柴田 論

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 視線入力型端末と遠隔操作ロボットを適用した長期欠席児の遠隔学習支援システムの開発

    2016年 - 2018年

    日本学術振興会  科学研究費補助金 

    苅田知則

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    資金種別:競争的資金

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  • 生活を豊かにする知能福祉ロボット開発

    2015年4月 - 2016年3月

    愛媛大学工学部  工学部長(理工学研究科工学系長)裁量経費 研究拠点形成プロジェクト経費 

    柴田 論

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 変形性膝関節症のためのサポーターの開発

    2014年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    山本 智規, 柴田 論

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    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    高齢社会の進行に伴い増加する変形性膝関節症(膝OA)の患者に対して,効果が早期に表れる膝OAの療法として装具療法が最も一般的であるが,従来の膝サポーターでは終末強制回旋運動(SHM)という健常者の膝関節運動の特徴を正確に再現できないという問題がある.本研究課題では,曲線状のシリンダ・ピストン機構をサポーターの関節機構に採用した.機構の曲率決定は,健常者の膝関節運動の計測結果をもとにしたモデルにより行った.設計した機構を3Dプリンタで出力し,構造の検討を行った.また,コンピュータ・シミュレーションにより,膝OAに対する矯正効果を及ぼす力を発生しうることが分かった.

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  • 首振り指示に基づくヒューマンロボットインタフェース

    2011年 - 2013年

    日本学術振興会  科学研究費補助金 

    柴田 論

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • ロボットと人間の協調運動に関する研究

    1995年

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    資金種別:競争的資金

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  • 能動的ロボット・ヒューマインタフェースに関する研究

    1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    柴田 論

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    配分額:900000円 ( 直接経費:900000円 )

    ゴム人工筋ロボットの1自由度制御システムを開発し,その収縮力特性を調べた.その結果,同じ内圧の状態で収縮率を変化させると収縮率も変化するいわゆるコンプライアンス特性があることを確認し,その特性は内圧が高いとコンプライアンスが小さく,内圧が低いとコンプライアンスが大きいことが明らかになった.この特性を利用して,ロボットに人間らしい位置決め動作を行わせる実験を行った.そして,高い精度の位置決め制御を行う場合にはコンプライアンスを低くし,位置決め精度が低い場合にはコンプライアンスを高くするという人間の上肢運動に近い特性を実現することができた.次に,人間同士の協調動作の特性を解析する目的で,特に手渡し動作について実験的にその特性を調べた.その結果,渡し側は高い精度の位置決め動作を行う際と同様の運動学的特性およびインピーダンス特性を示し,ゴム人工筋ロボットでその運動学的特性,コンプライアンス特性を近似できることを確認した.受け取り側は経由点を有する躍度最小モデルという最適化原理でモデル化できることを示した.また,両者の協調特性としては,渡し側は受け取り側上肢の可操作度が最も大きくなる位置へと物体を直線的に差し出し,渡し側の受け取り動作を容易に行えるよう配慮していることが考察された.さらに受け渡しのタイミングは披験者のペアによって異なり,受け側,渡し側のどちらが主体になるかによって3つに分離できることが分かった.これらの特性をロボットに適用して,人間とロボットの手渡し動作を実現する際には,ロボットは数回の試行で人間の特性,すなわち3つのうちどのタイプに属するかを把握し,そのタイプに合うように適応的に動作を変化させていく必要があることが分かった.

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  • Study on Cooperation between Robots and Humans

    1995年

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    資金種別:競争的資金

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  • Robot Control Considering Human Emotions

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    資金種別:競争的資金

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  • Study on Cooperative Synchronized Control of Pneumatic Servo System

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    資金種別:競争的資金

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  • 人間心理を考慮したロボットの制御

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    資金種別:競争的資金

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  • 空気圧サーボ系の協調同期制御に関する研究

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    資金種別:競争的資金

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担当経験のある科目(授業)

  • 制御工学

    機関名:愛媛大学工学部

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  • 制御基礎理論

    機関名:愛媛大学工学部

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  • プログラミング言語

    機関名:愛媛大学工学部

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  • 制御基礎理論演習

    機関名:愛媛大学工学部

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  • 工学実践英語

    機関名:愛媛大学工学部

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  • 技術英語

    機関名:愛媛大学工学部

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  • 人にやさしい知能機械

    機関名:愛媛大学

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  • 新入生セミナー

    機関名:愛媛大学

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  • 現代制御理論

    機関名:愛媛大学大学院理工学研究科

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  • 機械英語コミュニケーション

    機関名:愛媛大学工学部

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  • キャリア形成セミナー

    機関名:愛媛大学工学部機械工学科

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  • 設計工学

    機関名:愛媛大学工学部機械工学科

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  • 情報科学

    機関名:愛媛大学工学部

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  • 機械システム学特論Ⅲ

    機関名:愛媛大学大学院理工学研究科

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  • 機械工学実験

    機関名:愛媛大学工学部

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その他教育活動及び特記事項

  • 2020年9月 -現在
    C言語入門
  • 2019年 -現在
    プログラミング言語
  • 2014年 -2016年
    授業評価アンケート方法の改善