2017 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling of playing behavior of animals using robot technologies
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15K00366
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
石井 裕之 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 准教授(任期付) (10398927)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ロボット / インタラクション / 強化学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，ラットとロボットの間に，より多様なインタラクションを作り出すことを目指し，壁面上の移動ならびに壁面-床面間のシームレスな移行が可能な小型移動ロボットのハードウェアを開発した．壁面上の移動は，壁面を磁性体で製作し，ロボットの下面に磁石をつけることで実現した．壁面-床面間の移行は，新たに開発した移行機構によって実現した．
ロボットの行動生成については，機械学習を用いることで，ロボットによるラットとのインタラクションを通した自律的な遊び動作の獲得の実現を目指した．具体的には，ロボットの行動生成に強化学習モデルを実装し，実験者が設定する任意の報酬を用いてロボットが行動戦略を適用的に獲得するシステムを構築した．構築したシステムを用いて，設定した報酬とロボットが獲得する行動の関係について調査した．ここでは，ラットが快情動を抱いた際に発するとされる50kHz近傍の超音波発声と，ラットがロボットに接近している時間の2種類を報酬として用いた．
実験の結果，超音波発声を報酬として用いた場合より，ロボットに接近している時間を報酬とした方が，学習が短時間で収束することが示された．また，ラットに応じて，ロボットの学習が収束するまでに要する時間，ロボットが学習によって獲得する行動が大きく異なることが確認された．これより，構築したシステムによって，ロボットがラットの個性に応じて行動戦略を獲得可能なことが示された．
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