四肢障害者の随伴介助を行う4脚ロボットの行動知能発現機構に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500104
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 木村 浩 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (40192562)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 羽田 芳朗 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手 (90313428)
• Keywords: 介助犬ロボット / 生物規範型制御 / 行動知能

Research Abstract

介助犬の持つ機能を四脚ロボットで実現することを目指して,随伴介助ロボット開発の基礎研究を行った.随伴のための屋外不整地歩行機能の向上に関しては,自立型の四脚ロボット「鉄犬2」を新たに開発し,従来から用いている生物規範型制御手法に「横方向踏み出し反射」,「再踏み出し反射/反応」を追加することにより不整地踏破能力の向上を図り,屋外不整地歩行実験に成功した.
一方,人とのインタラクション機能については,「鉄犬1」にステレオカメラを搭載することで視覚を付加し,天井に設置されたステレオカメラと組み合わせることで,人と鉄犬1がインタラクションを行うことを可能とするシステムを構築し,デモを行った.具体的には,「人の傍に来ておすわりをする」,「''待で''の後おすわりをする」「安全回避として障害物(人)検出して停止する」などのデモを行い,構築したシステムの有効性を検証した.これらの機能については初年度ということもあり,システム作りが中心となり十分なインタラクション機能を実現できたとは言えない.特に,「落下物を拾う」,「障害者の手に届かない低い位置にある物を取る」など,具体的な介助動作を実現するに至らなかった.介助動作の実現については,視覚システムのさらなる改良とともに,ロボット機構の追加などいくつかハード面での改良が必要である.
随伴のための屋外不整地歩行機能の向上に関しては,より高度な不整地の踏破,屋外での走行の実現,視覚を用いた移動可能領域の検出などを次年度行う予定である.人とのインタラクション機能については,グリッパとしての頭部と「口(くち)」機構の追加,対象物認識機能,グリッパでの把持計画,人の動作のより正確な検出などの機能を追加する予定である.また,これらの機能をすべて鉄犬2上にシステムとして統合することにより,プロトタイプとして十分な介助犬ロボットを実現する計画である.

Research Products

• [Publications] 平田 紗織, 羽田 芳朗, 木村 浩: "生活支援のための四足ロボットの開発"ロボティクス・メカトロニクス講演会2003講演論文集. 2P2-1F-A5 (2003)
• [Publications] 平田 紗織, 羽田 芳朗, 木村 浩: "介助犬の歩行動作機能を有する四足ロボットの開発"SICE-SI2004予稿集. 177-178 (2003)
• [Publications] 木村 浩, 福岡 泰宏, 安田 憲人, 平田 紗織: "四脚ロボットの生物規範型運動・行動生成"自律分散システム・シンポジウム予稿集. 31-34 (2004)