階層型統合モデルに基づく高速センサフィードバックを用いた能動的認識行動システム

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10305034
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石川 正俊 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40212857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 馨 東京工科大学, 工学部, 教授 (30010953)
• Keywords: センサフュージョン / アクティブセンシング / 並列DSPシステム / 階層的並列処理 / ロボット制御 / ヒューマンインタフェイス / マルチモーダルシステム / 感覚統合

Research Abstract

人間は,五感で代表される多種類の感覚受容器から外界の方法を獲得し,主として連合野における階層的統合モデルによりこれらの情報は融合され,運動系も含めたトータルシステムとして,柔軟性・信頼性の高い認識判断機構を実現している.研究代表者らは,このような感覚運動統合機能の工学的な実現を「センサフュージョン」という概念として国内ではじめて明確に定義し,その考えに基づきロボットハンド,アーム,アクティブビジョンを同時に,視覚も含めて1msという従来にはない高速なサイクルタイムで制御可能とするFAレベルでの1ms感覚運動統合システムの開発に成功している.本研究は,これらの実績をもとに人間との協調かつ環境への柔軟な対応を考慮した認識・行動システムを構築することを目的とし,日常実世界レベルでのリアルタイム認識行動システムの導入を目的とする.
平成12年度は,触覚ディスプレイなどの感覚提示システムを導入し,特に人間の行動の認識と実環境の認識を同時に行い,かつ人間への感覚提示と実環境へのインタラクションを矛盾なく実現するための統合・制御手法について開発・研究を進めた.
1.感覚提示システムを組み込むためのDSP用AD/DAシステムを導入した.
2.感覚提示を可能にするための,触力覚知能化センシングシステムを開発し,動作を確認した.
3.感覚提示用触覚ディスプレイを開発し,その動作を確認した.
4.人間の行動と実環境の変化を同時に認識するためのセンサフュージョン手法を提案した.
5.人間の動作を矛盾なく融合するリアルタイムハイブリッド制御手法を提案し,その動作を確認した.
6.具体的な応用例として,道具を用いた接触作業における衝突防止を実現し,動作を確認した.
7.2台の高速視覚によるステレオ位置形状計測手法を提案し,その動作を確認した.

Research Products

• [Publications] 並木明夫,石川正俊: "視触覚フィードバックを用いた最適把握行動"日本ロボット学会誌. Vol.18,No.2. 261-269 (2000)
• [Publications] 池田立一,下条誠,並木明夫,石川正俊,満渕邦彦: "ワイヤ縫込方式触覚センサの開発-4本指ハンドを用いた把持実験"第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1B33. 69-70 (2000)
• [Publications] 山田泉,並木明夫,石井抱,石川正俊: "実時間視力覚フィードバックを用いた実環境作業支援システム"第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 3A12. 959-960 (2000)
• [Publications] 中坊嘉宏,石井抱,石川正俊: "2台の超高速ビジョンシステムを用いた3次元トラッキング"第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 2K22. 821-822 (2000)
• [Publications] 並木明夫,石井抱,石川正俊: "視力覚フィードバックを用いた小型作業支援ツールの開発"ロボティクス・メカトロニクス講演会'00 講演論文集. 2P2-76-101. (2000)
• [Publications] Y.Nakabo,M.Ishikawa,H.Toyoda,S.Mizuno: "Ims Column Parallel Vision System and Its Application of High Speed Target Fracking"IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation Proceedings. 650-655 (2000)