2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヒューマノイド系列による行為観察と対人反復に基づく身体・道具環境・行動様式の獲得
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26220003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
稲葉 雅幸 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50184726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 慧 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (70359652)
矢口 裕明 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 講師 (00568115)
垣内 洋平 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (70501328)
野沢 峻一 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (80707620)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | ヒューマノイドロボット / 自己身体像獲得 / 行動様式獲得 / 道具・環境モデル獲得 / 身体割込注意 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は，1. 身体モデル獲得のための体内SLAM基礎技術,2. 作用推定に基づく物体・道具・環境モデル獲得・行動範囲拡張応用,3. 行動様式獲得のための実行・観察基盤システムの構築,の三つの項目に取り組んだ．
1. 身体モデル獲得のための体内SLAM基礎技術では，ロボット身体や身体割り込み注意基盤の構築に取り組んだ．身体構造・運動観測では，腱駆動ロボットのバランス制御のための高速制御システムを構築し，身体制御のサンプリングレートを10Hzから100Hzまで高速化を行った．自己身体マッピングでは，部位ごとの非線形体内SLAMについての理論を構築した．
2. 作用推定に基づく物体・道具・環境モデル獲得・行動範囲拡張応用では，道具操作制御獲得において，可動構造を持つ道具操作にむけて，クランクのような拘束つき構造について，身体構造の異なる軸駆動，腱駆動ロボットそれぞれでの自転車ペダルこぎ基本動作を実現することができた．
3. 行動様式獲得のための実行・観察基盤システムの構築では，対人割り込み注意基盤や観察用デバイスの構築に取り組んだ．装着型センサによる行動観察では，一人称行動観察のための新しい装着型デバイスの構築を行った．観測による行動プラン生成では，人間からの道具の受け渡しを題材とした手渡し動作における把持部位教示プランニングに取り組んだ．対人割込注意基盤では，人間との自然なやりとりを行うためのロボットの発話やジェスチャ行動について取り組んだ．
また昨年度はこれらの成果と，全体の研究目的に対する５年間を通しての全体の流れを踏まえ，ロボット改造費の前借をしたが，これまでのロボットとの互換性と年度内までに確実に納入できない状況であったため，本年度以降に準備する予定の計算機環境等を調達し，本年度以降に改造依頼をするか自前のシステムで研究を進めるかを判断してゆく．
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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
全体の研究目的に対し，基盤要素となるロボット身体の構築と非線形体内SLAMの理論構築，
可動構造，拘束つき構造を持った道具を取り扱うための基本動作の実現，一人称視点観察のための装着型デバイスの構築，人間とロボットの道具受け渡し，対話行動の実現を行った．これらの要素技術は，次年度以降の全身行動動作，道具を用いた行動範囲拡張，観察，対話を通じた行動様式獲得のために重要となり，本年度の成果を踏まえることで順調に研究を進展させることができる
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度も引き続き1. 身体モデル獲得のための体内SLAM基礎技術,2. 作用推定に基づく物体・道具・環境モデル獲得・行動範囲拡張応用,3. 行動様式獲得のための実行・観察基盤システムの構築,の三項目に取り組む．
1. 身体モデル獲得のための体内SLAM基礎技術では，ロボット身体や身体割り込み注意基盤の発展に取り組む．身体構造・運動観測では全身運動と柔軟構造を兼ね備えたロボットの開発を行う．自己身体像獲得では，非線形体内SLAM理論を全身に展開し，バランス制御のような全身協調動作を実現する．身体割込注意基盤では，遠隔操縦におけるタスク割り込みを題材として接触を伴う割り込みのための柔軟な身体構造と接触検知手法の構築に取り組む．
2. 作用推定に基づく物体・道具・環境モデル獲得・行動範囲拡張応用では，物体構造・操作法，操作関係，環境道具利用の研究を行う．道具操作制御獲得では，自転車を題材とし，拘束つき可動構造への全身動作拡張に取り組む．構造・操作関係教示では，自転車操作におけるクランクと車輪，移動の関係性教示による移動行動拡張を行う．行動範囲拡張・提示では，移動行動拡張において環境情報から求められた行動可能範囲を自己身体に関連付けて拡張・提示を行う手法に取り組む．
3. 行動様式獲得のための実行・観察基盤システムの構築では，より高度な様式獲得を行う．装着型センサによる行動観察では，人間とロボットの共存環境において日常生活行動を計測し，人間の道具の取り扱い方の教示獲得に取り組む．観測による行動プラン生成では，人間からの道具の受け渡しを題材とし，道具の危険部位など人間の持つルールの教示と，それに応じた手渡し動作のプラン生成に取り組む．対人割込注意基盤では，接触など多様なインタラクションを織り交ぜたロボット動作の実現について取り組む．
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[Presentation] 反射的振る舞いに対する自動車衝突試験のための筋骨格ヒューマノイドによる運転と衝突反射行動の実現2014
Author(s)
浅野悠紀, 上月豊隆 , 川崎宏治, 茂木陽太郎, 趙漠居, 白井拓磨, 大久保壮一, 木村航平, 矢口裕明, 垣内洋平, 岡田慧, 稲葉雅幸
Organizer
第32会日本ロボット学会学術講演会
Place of Presentation
九州産業大学(福岡県福岡市)
Year and Date
2014-09-04 – 2014-09-06
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[Presentation] Shintaro Noda, Masaki Murooka, Shunichi Nozawa, Yohoei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba: Generating Whole-body Motion Keep Away From Joint Torque, Contact Force, Contact Moment Limitations enabling Steep Climbing with a Real Humanoid Robot2014
Author(s)
Shintaro Noda, Masaki Murooka, Shunichi Nozawa, Yohoei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba
Organizer
The 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
Place of Presentation
Hong Kong Convention and Exhibition Center, Hong Kong, China
Year and Date
2014-05-31 – 2014-06-07
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