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2021 Fiscal Year Research-status Report

警備ロボットのための自律移動・異常検知・タスクの手分けに関する研究

Research Project

Project/Area Number 20K04394
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

星野 智史  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (80431980)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsロボット / 警備 / 異常検知 / 自律移動
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,(I)の自律移動と(II)の異常検知のための研究に取り組んだ.その結果,(I)の自律移動では,CNNに加え,LSTMを適用した動作計画器を構築した.さらに,RGB画像を直接入力するのではなく,物体検出器に基づく中間知覚を介することで,静的な障害物と動的な障害物を認識し,さらに,歩行者のような動的障害物に対しては,その時系列的な回避動作計画の学習に成功した.(II)の異常検知では,移動ロボットによる警備のため,基準画像とは視点の異なる入力画像に対する課題解決に取り組んだ.そのため,視点の異なりに対して,局所的なテンプレートマッチングと大域的なテンプレートマッチングを使い分ける差分検出法を提案した.その結果,約1mまでの視点のズレに対しては,異常検知に対する有効性を示した.
以上の成果は,学会発表だけでなく学術論文にも投稿し,数件が採択されている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

警備ロボットシステムの実現に向けては,自ら考え・動き・見ることのできるロボットが複数台必要となる.2年目となる本年度は,「自律移動」,「異常検知」の研究課題に取り組んだ.その結果,これらの課題は十分に解決することができ,本研究は概ね順調に進展しているものと判断する.

Strategy for Future Research Activity

(I)の自律移動と(II)の異常検知について,より自律移動に焦点をあて研究を進める.これは,異常検知技術としてはほぼ完成したためである.自律移動では,実環境を想定し,人によって混雑した中でのロボットによる警備に取り組む.そのためには,混雑環境での自己位置推定や,歩行者に対して,その歩行速度(状態)を推定した上での動作計画器の開発に取り組む.

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 測量地図情報に基づく移動ロボットの自己位置推定法2021

    • Author(s)
      八木 秀明, 星野 智史
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 39 Pages: 275-278

    • DOI

      10.7210/jrsj.39.275

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 物体検出画像と深度画像を用いたCNNによる移動ロボットのEnd-to-End動作計画2021

    • Author(s)
      吉田 遊友, 星野 智史
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 39 Pages: 479-482

    • DOI

      10.7210/jrsj.39.479

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 警備ロボットによる全方位カメラを用いた差分画像からの空間変化検出2021

    • Author(s)
      齋藤 陽都, 星野 智史
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 39 Pages: 475-478

    • DOI

      10.7210/jrsj.39.475

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shared Autonomy for Telepresence Robots Based on People-Aware Navigation2021

    • Author(s)
      Gloria Beraldo, Kenji Koide, Amedeo Cesta, Satoshi Hoshino, Jun Miura, Matteo Salva; & Emanuele Menegatti
    • Journal Title

      ntelligent Autonomous Systems

      Volume: 16 Pages: 109-122

    • DOI

      10.1007/978-3-030-95892-3_9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discrete Motion Planner based on Deep Recurrent Neural Network for Mobile Robot Obstacle Avoidance in Dead-End Environments2022

    • Author(s)
      Satoshi Hoshino; Tomoki Hisada; Ryota Oikawa
    • Organizer
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチタスク学習による移動ロボットのEnd-to-End 動作計画2021

    • Author(s)
      鵜沼恭平, 吉田遊友, 星野智史
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
  • [Presentation] 中間知覚とLSTMによるロボットの動的障害物回避動作計画2021

    • Author(s)
      星野智史, 吉田遊友
    • Organizer
      日本ロボット学会第39回学術講演会
  • [Presentation] 移動ロボットのための環境変化にロバストな自己位置推定法2021

    • Author(s)
      小林亮, 星野智史
    • Organizer
      日本ロボット学会第39回学術講演会
  • [Presentation] 警備ロボットによる空間変化検出に向けたルールベースのアルゴリズムと深層学習に基づく背景差分法の比較2021

    • Author(s)
      齋藤陽都, 星野智史
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Presentation] 移動ロボットのための環境変化にロバストな自己位置推定の観測モデル2021

    • Author(s)
      小林亮, 星野智史
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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