ロボットによる布状柔軟物組み付けのための学習に基づく認識技術と操作技術の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K11274
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 小川原 光一 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (70452810)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 柔軟物の認識 / 柔軟物の操作 / 機械学習

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は，これまでに開発した布状柔軟物の種類と形状の認識器について，特徴点の局所的な方向成分や特徴点の表裏の情報などを追加で出力するように多層ニューラルネットを再設計するとともに，これらの真値を含む学習データを作成した．評価実験により従来の認識器と比べて布の認識精度が向上したことが確認され，次年度以降に実施する布の表裏を考慮した布の操作の実現に寄与することが期待される．また，布状柔軟物の認識器を学習するために布シミュレータを用いて作成した画像データセットには実画像との間に差異があるため，敵対的生成ネットワーク（GAN）の枠組みによって画像の見えを実画像に近い見えに変換するニューラルネットを開発し，これを用いて画像データセットを変換した．しかし，この画像データセットを用いて学習した認識器の評価実験の結果から，見えの変換のみでは画像データセットの品質の向上には不十分であることが分かり，見えに加えて画像中の布の形状も変換するニューラルネットの開発を進めている．また，ロボットを用いて布状柔軟物を操作するために，柔軟指先を搭載した2指ロボットハンドを用いて，柔軟指先の変形を利用して少数の自由度で把持物体の位置と姿勢を制御するアルゴリズムを開発し，1指ロボットハンドを試作して開発したアルゴリズムの検証を行った．また，今後開発する多指ロボットハンドの指先に搭載するために，対象物までの距離と傾きを計測する光学式近接覚センサの開発を進め，試作機の製作と検証実験を行った．

Current Status of Research Progress

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

Reason

おおむね研究計画どおりに進んでいる．

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画どおりに進める予定である．

Causes of Carryover

購入予定物品を一部変更したため次年度使用額がわずかに生じたが，次年度以降もおおむね計画どおりに使用する予定である．