2017 Fiscal Year Research-status Report
子供との動的インタラクションが可能なロボットの実現
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16K00363
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
廣井 富 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (80405927)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 知能ロボティクス / ヒューマン・ロボットインタラクション / 遊びロボット / ロボットアバタ / 生活支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核家族化，少子高齢化等の影響により，子供の外遊びの機会が減っている．本研究の目的は，子供と動的なインタラクションが可能な生活支援ロボットを実現することである．これが実現すると，屋外環境下においてもロバストに動作可能なロボットが開発されることと，ロボットによる家事支援や伝統的な遊びの継承が可能になる．具体的には，ルールが簡潔で役割が明確に分かれている「だるまさんが転んだ」をテーマに扱う．このテーマを解決することによりロボットの性能評価を明確に行える．本研究は，以下の2 点の実現を目指す．
1．屋外で人と「だるまさんが転んだ」遊びが可能な移動ロボットの開発
2．複数数のロボットを用いた「だるまさんが転んだ」による人の行動理解・協調制御の実現
平成29年度は，実験によりシステムの妥当性を確認した．まず，人同士の「だるまさんが転んだ」をビデオで撮影し，観測した．観測の結果，４つの姿勢に分類することが可能なことがわかった．普通に走る姿勢，腕を大きく開いた姿勢，腕を直角に曲げている姿勢，忍者のように交互に左右の足を前に出す姿勢である．本手法は，基本的には，人と同等の大きさのものを人として認識する．そのため，例えば，姿勢によっては，腕を誤検出してしまい，人が１人しか存在しない場合でも，２人や３人とシステムが誤認識する場面が生じた．そこで，認識した物体の幅を比較することにより，胴体を認識することに成功した．また，腕と人の胴体が重なり，切り分けが困難な場合においても，解決する手法を提案した．
さらに，本研究室で開発している生活支援ロボットASAHIに「だるまさんが転んだ」のシステムを実装し，ロボカップ＠ホームリーグ OPL（生活支援ロボットを競技形式で競う競技会）の世界大会に出場した．結果として，Best in Navigation賞を受賞した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
人同士の「だるまさんが転んだ」をビデオで撮影し，観測した．観測の結果，４つの姿勢に分類することが可能なことがわかった．普通に走る姿勢，腕を大きく開いた姿勢，腕を直角に曲げている姿勢，忍者のように交互に左右の足を前に出す姿勢である．本手法は，LRF（レーザ距離センサ）を用いて，基本的には，人と同等の大きさのものを人として認識する．そのため，例えば，姿勢によっては，腕を誤検出してしまい，人が１人しか存在しない場合でも，２人や３人とシステムが誤認識する場面が生じた．そこで，認識した物体の幅を比較することにより，胴体を認識することに成功した．また，腕と人の胴体が重なり，切り分けが困難な場合においても，解決する手法を提案した．昨年度，移動ロボットの納期が遅れたため，屋外で移動可能なロボットの開発は若干遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は，引き続き，屋外で移動可能なロボットの開発を行う．ロボットは2台目を製作する．このロボットにより，人追従をしながら，環境地図の作成手法を開発する．次に(II)「複数のロボットを用いた「だるまさんが転んだ」による人の行動理解・協調制御の実現」のサブテーマである「アウト」等の状況を判断し，的確に人とインタラクション可能な技術を確立する．人（鬼）の振り返りに注目し，人の角度推定手法を確立する．具体的には，人が振り返ると，ロボットが停止するようにする．これにより，ロボットは，鬼役とプレイヤ役の両方が行えることになる．鬼とプレイヤが自律的に切り替わるようにし，複数台のロボット間で情報を共有する．これらを用いて，「だるまさんが転んだ」が実現できていいるか実験する．人数は3名（人1名：ロボット2台）から始める．「アウト」等の状況に間違いがないかチェックシートを作成し，評価する．なお，動画を撮影し，ダブルチェックを行う．実験参加者には，アンケートにより「だるまさんが転んだ」が成立したかについて評価してもらう．問題点をフィードバックし，「動的インタラクションが可能なロボットの実現」を目指す．
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| Causes of Carryover |
（理由）
移動ロボットが想定よりも低い価格で納品されたため（前年度の繰り越し金のため）
（使用計画）
移動ロボットの2台目の開発が完了していないため，その開発費，および国内，国際学会発表等に用いる．
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Research Products
(5 results)
