2004 Fiscal Year Annual Research Report
不確実性モデリングと推論に基づくヒューマン・ロボットインタフェースの研究
| Project/Area Number |
14550244
|
|---|
| Research Institution | CHUO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
坂根 茂幸 中央大学, 理工学部, 教授 (10276694)
|
|---|
| Keywords | 不確実性モデリング / ヒューマン・ロボットインタフェース / ベイジアンネットワーク / 人間作業ガイドシステム / ナビゲーション支援システム / 電動車椅子 / 移動ロボットの位置決め / センサプラニング |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的は、作業環境、人間の作業動作特性などの多様な不確実性を考慮したヒューマン・ロボットインタフェース技術の開拓を行うことである。具体的には、以下のシステムを開発した:
(1)不確実性モデリングと推論に基づく人間作業ガイドシステム:
移動ロボットが人間作業を適切にガイドする際には、センサ情報の不確実性や移動環境のもつ構造的な不確実性に対応して正しい位置決めを行う技術が重要である。本研究では、移動ロボット技術の一環として、ベイジアンネットワーク(以下BNと略す)を用いて効率良いセンシングを計画するシステムを構成した。システムはBNの構造を環境データから学習する。BNに基づいて得られたセンシング情報により可能なセンサ行動と、その行動に対応するセンシング情報を予測する。そして、グローバルな位置決めの信念度とセンシングコストのバランスを考慮して最適な行動を求めるアルゴリズムを構成した。オフィス環境を想定したシミュレーションと実ロボットを用いた実験により本システムの有効性を確かめた。
(2)不確実性モデリングと推論に基づくナビゲーション支援システム:
ヒューマン・ロボットインタフェースの課題として、お年寄りや体の不自由な人が電動車椅子の操縦を行う際に、そのナビゲーションを支援するシステムを構成した。本システムでは、車椅子への移動方向指示機能として、指さしによる操縦と音声による操縦機能を構成した。指さしによる方向指示のために、赤外線カメラ画像を2値化して手領域を抽出し、その主軸角度により指さし方向を推定する。また、音声による移動方向指示機能では、隠れマルコフモデルに基づく単語認識において得られる評価値を利用して、不確実な認識の場合には再度指示を促すようにユーザーインタフェースに改善し、音声インタフェースの信頼性向上を図った。
|
