2017 Fiscal Year Annual Research Report
A Study of Daily Assistive Robots to Learn Objects' Manipulation Based on Human Demonstration Using a MITATE Technique
Project/Area Number |
15K16070
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Research Institution | Shinshu University |
Principal Investigator |
長濱 虎太郎 信州大学, 工学部, 講師(特定雇用) (10736698)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 生活支援ロボット / 視覚教示 / 見立て |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、専門知識を持たない生活支援ロボットのユーザが、ロボットへおこなって欲しい作業をその場で教え、肩代わりさせるための一手法へ向けた取り組みである。人が古来より形状や動作の情報伝達に用いてきた、ある事物に他の事物の像を重ねて表現する技法である「見立て」を用い、同一ではないものの類似した物体の形状や動きを見せることで、簡易な物体操作指示を実現するためのシステムの構成法を探ってきた。 最終年度である平成29年度は、ユーザの手元の形状や軌道に関する見立て方をロボットがオンラインで解釈し、ユーザとロボットのタスク空間が違っても柔軟に操作法を獲得するためのシステム構築と評価をおこなった。本システムは、ユーザがロボットの手元に見立てて動かしている(1)物体や環境の形状と(2)その動きについて、ロボット自身の手元と対応付けをおこなって操作軌道の生成法を獲得し、操作法を獲得するものである。(1)では深層ニューラルネットワークを用いて人の体の動きを推定し、オプティカルフローを用いて手先の任意物体の動きを推定するとともに、それと関わる作業平面がある場合にはその情報をも活用する。(2)では(1)で推定したユーザの手元の物体や環境と、ロボットの手元の操作対象の動きの相関演算に基づき、方向と速さの対応付けをおこなう。拭く・かき混ぜる・切る操作の教示において提案システムを評価したところ、主に周期的な操作において、提案手法の有効性が明らかとなった。 本研究により、教示者であるユーザとロボットの手元の環境や道具が異なっていても、ユーザがロボットの手元に見立てて教示することにより、ロボットが新たな物体操作法を柔軟に学んでいくための枠組みの一実現法が明らかとなった。
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Research Products
(1 results)