対戦相手の行動予測に基づくゲームロボットの意思決定アルゴリズムの研究

• Project Area: Elucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications
• Project/Area Number: 26120708
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 並木 明夫 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40376611)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000); Fiscal Year 2015: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2014: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
• Keywords: 知能ロボティクス / スマートセンサ情報システ ム / 超高速情報処理 / 制御工学 / ヒューマン・ロボット・インタラクション / スマートセンサ情報システム

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では対人型物理的インタラクションゲームの一例として，エアホッケーゲームロボットなどの対戦型ゲームを対象として予測と意志決定アルゴリズムの研究を行った．エアホッケーゲームは単純な打ち合いだけでなく，対戦相手の状態に合わせて弱点をつく，フェイントをかけるなどの物理的かつ心理的な要素を含む高度なゲームであり，リアルタイムでの予測と意志決定の問題解決が性能向上のカギとなる．本研究ではこれまでに開発してきたエアホッケーロボットをベースとして，予測と意志決定の問題を実験的にアプローチすることを目的とする．本年度の研究概要は次の通りである．1.　チェスや将棋のように対戦相手の行動を先読みして自分の手が決定するための動作決定理論をエアホッケーゲームに適用するために，動作戦略の評価関数化と人間の動作モデルを考慮して，２段階先読みアルゴリズムを開発した．2.　実際の人間の動作を計測し混合ガウス分布で近似することで人の打撃動作モデルを構築した．3.ロボットの動作の高速化のための制御アルゴリズムを改良し，剣玉タスクに応用したを実現した．4.符号化パターン投影型高速ビジョンとアクティブビジョンを統合した能動型高速３次元計測システムを開発した．

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Motion Generation for a Sword-Fighting Robot Based on Quick Detection of Opposite Player’s Initial Motions (2015)
  • Author(s): Akio Namiki and Fumiyasu Takahashi
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: 27 Issue: 5 Pages: 543-551
  • DOI: 10.20965/jrm.2015.p0543
  • NAID: 130007671230
  • ISSN: 0915-3942, 1883-8049
  • Year and Date: 2015-10-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time 3D Recognition of a Manipulated Object by a Robot Hand Using a 3D Sensor (2015)
  • Author(s): Ryo Minowa and Akio Namiki
  • Journal Title: 2015 IEEE Conference on Robotics and Biomimetics Volume: - Pages: 1798-1803
  • DOI: 10.1109/robio.2015.7419033
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Decision-Making Algorithm for an Air-Hockey Robot Depends on its Opponent Player's Motion (2015)
  • Author(s): Kazuki Igeta and Akio Namiki
  • Journal Title: 2015 IEEE Conference on Robotics and Biomimetics Volume: - Pages: 1840-1845
  • DOI: 10.1109/robio.2015.7419040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高速ビジョンを用いたロボット制御 (2015)
  • Author(s): 並木明夫
  • Journal Title: 映像情報メディア学会誌 Volume: 69(7) Pages: 763-766
  • NAID: 110009999450
• [Journal Article] 視触覚情報による把持物体の状態推定を用いたけん玉の投げ上げ再キャッチ動作 (2015)
  • Author(s): 小島史也，伊藤直樹，並木明夫
  • Journal Title: 第20回ロボティクスシンポジア講演論文集 Volume: - Pages: 440-449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] マスタ・スレーブ制御における操縦者の意思を考慮した視覚フィードバックによる操作補助 (2015)
  • Author(s): 根岸健多，松本庸佑，高橋史泰，並木明夫
  • Journal Title: 第20回ロボティクスシンポジア講演論文集 Volume: - Pages: 512-519
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高速ビジョンを用いたチャンバラロボットの開発 (2015)
  • Author(s): 高橋史泰，並木明夫
  • Journal Title: 第20回ロボティクスシンポジア講演論文集 Volume: - Pages: 579-584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ball Catching in Kendama Game by Estimating Grasp Conditions Based on a High-Speed Vision System and Tactile Sensors (2014)
  • Author(s): Akio Namiki and Naoki Ito
  • Journal Title: 2014 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots Volume: - Pages: 634-639
  • DOI: 10.1109/humanoids.2014.7041429
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent Development and Applications of High-Speed Vision (2014)
  • Author(s): 並木明夫, 石川正俊
  • Journal Title: Journal of the Robotics Society of Japan Volume: 32 Issue: 9 Pages: 766-768
  • DOI: 10.7210/jrsj.32.766
  • NAID: 130004707661
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
  • Open Access
• [Presentation] 多指ロボットハンドによる折り紙動作中における紙の3次元形状推定 (2016)
  • Author(s): 美濃輪瞭，並木明夫
  • Organizer: 第21回ロボティクスシンポジア講演論文集
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2016-03-17
• [Presentation] 2段階先読みを用いたエアホッケーロボットにおける最適攻撃アルゴリズム (2016)
  • Author(s): 井桁和輝，並木明夫
  • Organizer: 第21回ロボティクスシンポジア講演論文集
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2016-03-17
• [Presentation] Development of Robotic Origami Folding System (2015)
  • Author(s): Akio Namiki
  • Organizer: Workshop on Bio-inspired and Medical Device Innovation 2015 at Taiwan
  • Place of Presentation: 台湾 台北
  • Year and Date: 2015-12-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A decision-making algorithm for an air-hockey robot depends on its opponent player's motions (2015)
  • Author(s): Akio Namiki
  • Organizer: International Symposium on Prediction and Decision Making
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2015-11-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of Real-Time Control System for a Remote-Controlled Robot with a Lightweight and High-Operable Master Device (2015)
  • Author(s): Akio Namiki, Yohsuke Matsumoto, and Kenta Negishi
  • Organizer: The 2015 International Conference on Real-time Computing and Robotics
  • Place of Presentation: 中国 長沙
  • Year and Date: 2015-06-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] エアホッケーロボットにおける対戦者の行動に基づく最適動作選択アルゴリズム (2015)
  • Author(s): 井桁和輝, 並木明夫
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] 3次元センサを用いたロボットハンドによる操作物体の実時間認識 (2015)
  • Author(s): 美濃輪瞭, 横澤秀一, 並木明夫
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] ハンドアームロボットによる内外旋軌道に基づくボールジャグリング (2015)
  • Author(s): 並木明夫, 大日方宏幸, 小島史也
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] 物体中心座標の操り制御を導入したマスタ・スレーブシステム (2015)
  • Author(s): 見上慶太朗, 松本庸佑, 根岸健多, 並木明夫
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] 高速ビジョンを用いたチャンバラロボットの開発 (2014)
  • Author(s): 高橋史泰,並木明夫
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-26 – 2014-05-28
• [Presentation] 視触覚情報を用いたけん玉の動的キャッチング (2014)
  • Author(s): 伊藤直樹,並木明夫
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-26 – 2014-05-28
• [Remarks] Namiki Laboratory
  • URL: http://mec2.tm.chiba-u.jp/~namiki/
• [Remarks] NamikiLaboratory
  • URL: https://www.youtube.com/user/NamikiLaboratory