必要に応じてユーザと対話しながら認識・行動するロボットシステムの研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650279
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三浦 純 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90219585)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 先山 卓朗 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70335371) ; 島田 伸敬 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10294034) ; 白井 良明 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50206273)
• Keywords: パーソナルサービスロボット / 物体認識 / インタラクティブビジョン / 会話認識 / 辞書獲得 / センサベーストマニピュレーション / 作業教示 / 作業移動ロボット

Research Abstract

ユーザと対話しながら動作するパーソナルロボット実現のために必要な機能を以下の3つに大きく分け,それぞれ以下のような研究を行った.
対話的物体認識:まず,認識対象のモデルをデータベースへ登録する研究を行った.物体をどの方向から見ても認識できること,後から他の物体が追加されても区別できること,という条件を満足するモデル生成手法を開発した.さらに,モデル登録時と認識時の照明条件の違いを補正するため,照明の変化による対象物の色の変化のモデルを構築し,実験によりその有効性を確認した.
音声認識と会話プランニング:音声対話において,市販の音声認識装置の結果が正しくない場合や,あるいはあいまいである場合に,複数の可能な認識結果を取り出し,状況,文脈,および発音の類似性を考慮して,ユーザの意図した言葉を推定し,適切な質問を生成する手法を開発し,実験によりその有効性を確かめた.
直観的作業教示法:サービスロボットが対象とするさまざまな作業に対し,簡便に作業を教示する方法を研究した.ある作業における手先の動きを対象物座標系で記述し,さらにその作業が遂行できるための手先位置・姿勢の範囲を与えることにより,ロボットが自己の構造の制約を考慮しながら,アームの軌道を計画し,また必要に応じてロボット自体の位置の移動を計画する手法を開発した.実際に,マニピュレータ,カメラ,PC,レーザレンジファインダ(LRF)を移動ロボットの上に設置し,パーソナルサービスロボットを用いて冷蔵庫から指定されたジュースの缶を取ってくる作業を実現した.

Research Products

• [Publications] Y.Makihara, M.Takizawa, K.Ninokata, Y.Shirai, J.Miura, N.Shimada: "A Service Robot Acting by Occasional Dialog-Object Recognition Using Dialog with User and Sensor-Based Manipulation"J. of Robotics and Mechatronics. 14・2. 124-132 (2002)
• [Publications] 滝澤, 槇原, 白井, 三浦, 島田: "サービスロボットのための対話システム"システム制御情報学会誌. 16・4(掲載予定). (2003)
• [Publications] Y.Makihara, M.Takizawa, Y.Shirai, J.Miura, N.Shimada: "Object Recognition Supported by User Interaction for Service Robots"Proc. of the 16th Int. Conf. on Pattern Recoginition. 561-564 (2002)
• [Publications] 矢野, 槇原, 滝澤, 白井, 三浦, 島田: "福祉用サービスロボットの開発"第2回福祉工学シンポジウム. 145-149 (2002)
• [Publications] 槇原, 滝澤, 白井, 三浦, 島田: "ユーザとの対話を用いたサービスロボットのための物体認識"第20回日本ロボット学会学術講演会. (2002)
• [Publications] 矢野, 三浦, 白井, 島田: "移動マニピュレータのための直観的作業教示方法"第20回日本ロポット学会学術講演会. (2002)
• [Publications] 矢野, 伊藤, 三浦, 白井, 島田: "パーソナルサービスロボットの開発-離れた場所にある冷蔵庫から缶飲料を取ってくる作業の実現-"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会. (発表予定). (2003)