2019 Fiscal Year Annual Research Report
2D image - 3D motion mapping method for human-robot interaction
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17K06277
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
松丸 隆文 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (10313933)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒューマン・ロボット・インタラクション / 二次元画像／映像 / 三次元動作 / ３次元空中映像インタフェース / ロボット遠隔操作 / ろくろ陶芸仮想体験システム / エアーポインティング / ばら積みボトル銘柄別掴み上げ：ランダムピッキング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２次元映像と３次元動作の相互マッピング手法の確立を目的として，３つの事例から研究をおこなった．
（１）３次元空中映像インタフェース（３ＤＡＩＩ）（主に動作→映像）：空中に投影された３次元映像にユーザが手指を重ねて直接操作できることを特徴とするデバイスを開発し，その応用として，ロボットの遠隔操作の入出力インタフェースやろくろ陶芸の仮想体験システムを構築した．前者のロボットアームの手先位置決め作業では，ジョイスティックやゲームパッドに比べて実行時間が短くなり，生成する入力値が３次元ベクトル（方向と大きさ）となることが，３次元空間内での運動を操作するのに適していることを確認できた．後者では，人差し指の動きで外形と全体の高さを，親指の動きで内形を成形するインタラクション方法を準備し，参加者による予備実験におけるアンケート調査の結果（評価値と意見）から，３次元映像に実際の作業に似せた手指の動きを重ね合わせて操作できる設計思想が，ヒトとシステムのインタラクションに大きく貢献することが示唆された．
（２）エアーポインティングによるカーソル操作（主に動作→映像）：コンピュータ作業におけるキー入力とカーソル操作の切り替えを円滑に実現することを目的として，キーボードから手首を離すことなく指先の３次元動作だけで２次元映像内のカーソルを操作するシステムを提案した．腕の疲労軽減だけでなく，カーソルが動作する平面と指先の動く方向が一致することで直感的な操作になることが確認できた．
（３）ばら積みボトルの銘柄別ピッキング（主に映像→動作）：水槽中にあるペットボトルに対して，指定された銘柄を掴み上げるロボットシステムの実現を目的として，ロボットアームの３次元動作計画のために，水面を介して部分的に見える２次元ＲＧＢ映像からの個体や銘柄の認識をおこなった．機械学習により物体区分けや銘柄分類ができることを確認した．
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| Remarks |
北九州工業高等専門学校教職員10名意見交換会(2020.03.30月). ろくろ陶芸仮想体験システム：説明とデモンストレーション．
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Research Products
(14 results)
