2017 Fiscal Year Research-status Report
積雪地帯における半自律移動ロボットと地域情報データベースによる情報提供システム
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15K00358
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
三河 正彦 筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (40361357)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 移動ロボット / 半自律 / 遠隔制御 / 地域情報 / 情報提供 / 寒冷積雪地 / インタラクション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，オぺレータ(人間)が遠隔操作する移動ロボットを用い，積雪環境において観光客や地元住民に対して積極的に地域情報を提供するロボットシステムを構築することである．積雪環境下では，立て看板等は雪に埋没しがちで，また積雪状況も日々変化する．そこで，我々が研究開発する地域情報ディジタルアーカイブと移動ロボットを活用することにより，常に変化する積雪環境下で柔軟に行動し，観光客や地域住民と積極的にコミュニケーションしつつ有用な情報を提供可能なシステムを構築し，地域の活性化を目指す．本研究は，中部大学と北海道稚内市の稚内北星学園大学の共同研究チームを組織し，稚内駅前から駅前商店街，公共施設等で評価実験を行う．
本研究課題三年目であるH29年度は，H27,28年度に試作したクローラ型移動機構を有する移動ロボットと基礎実験用の車輪型移動ロボットを用い，複数の広角カメラを利用した水平360度自由視野画像合成システムに基づく遠隔制御手法の提案と評価実験，コンピュータグラフィックス(CG)による顔インタフェイスの視線と首方向の角度を利用した移動ロボットの行動意図予告伝達手法の提案，数理AIMモデルによる睡眠機能を利用した利用者の顔画像学習手法の提案を行った．他に，利用者に優しいロボットの外見を実現するために，柔らかい素材を用いた雪だるま型外装の改良，睡眠機能を実現する数理AIMモデルに基づく並列知覚情報処理の動作制御の有用性評価実験を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
複数の広角カメラを利用した水平360度自由視野画像合成システムに基づく遠隔制御については，自由視野合成手法の改良，自動障害物回避が可能な遠隔制御手法の提案，室内実験による遠隔制御の評価実験を行い，その有用性と問題点を洗い出すことができた．しかしH29年度内に研究成果発表が間に合わなかった．顔インタフェイスを利用した行動意図予告伝達については，人の視線と頭部方向の制御モデルに基づく顔インタフェイスの実装と，障害物回避時の基礎実験を行った．しかし提案手法の有効性を示すには被験者による印象評価実験が必要だが，H29年度内に間に合わず，今後継続して進める予定である．利用者の名前をロボットが呼びかけると，人のロボットに対する印象が向上するという研究成果に基づき，移動ロボットが行動中(覚醒時)に利用者の同意を得て収集した顔画像と名前を，数理AIMモデルによる睡眠機能を利用し，ロボットの睡眠時に顔画像を機械学習し，次の覚醒時には顔画像識別により，人に対して名前を呼びかける機能を提案し，機械学習部の実装を行ったが，システム全体としては構築途中のため，今後も継続して進める予定である．睡眠機能を実現する数理AIMモデルに基づく並列知覚情報処理の動作制御については，人を検出する複数の画像処理を並列に動作させ，歩行者を検出しするとロボットは覚醒し，歩行者が居なくなると睡眠状態に移行し，画像処理頻度を低下させることにより，計算機資源の有効活用とロボットに搭載したバッテリの動作時間延長が可能となる．その有効性を示すために，積雪期の稚内市内の実験によりデータを収集したが，H29年度内に成果発表が間に合わなかった．以上のように，研究成果発表が間に合わなかったものについては，H30年度に行う予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
「現在までの進捗状況」で述べたように，成果の外部発表が一部残っていることもあり，本研究課題は次年度に延長し継続することとした．評価実験を行ったものについては順次成果発表を行うとともに，評価実験およびシステム構築を継続して進める予定である．
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| Causes of Carryover |
(1) 本研究期間中，3次元計測を安価に実現するレーザレンジファインダが発売された．導入により移動ロボットの位置計測，環境地図作成，周辺環境認識の性能向上が期待できるが，導入検討のための実機のデモの最中に発生したトラブル等から，信頼性と有用性の検討に時間が必要と判断し，研究期間を延長し，来年度導入を再検討する必要があるため．
(2) 未発表の研究成果があり，来年度に投稿費用や旅費が必要となるため.
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