2015 Fiscal Year Annual Research Report
言語・非言語行動の統合オントロジーに基づくサービスロボット
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26240038
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
久野 義徳 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10252595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 貴訓 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20466692)
加地 大介 埼玉大学, 人文社会科学研究科(系), 教授 (50251145)
山崎 敬一 埼玉大学, 人文社会科学研究科(系), 教授 (80191261)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 画像、文章、音声等認識 / 知能ロボティックス / ユーザインタフェース / オントロジー / エスノメソドロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は介護ロボットの実現に向けて、哲学者と共同でオントロジーを用いて対話を通じて物体を認識する研究と、社会学者と共同で人間とロボットの非言語行動を通じたインタラクションについて研究を行ってきた。前者では、状況に応じて意味の変化する多様な人間の自然言語表現を扱えるオントロジーを構築した。後者では、人間の非言語行動も状況により多様な意味をもつことを明らかにしてきた。そこで、本課題では、前者で検討したオントロジーの枠組をさらに発展させ、後者の非言語行動も加えた介護ロボットの世界を記述するオントロジーを構築し、それをもとに人間の指示を理解し、実際の介護施設で動作するロボットの開発を目指して研究を進めている。
平成27年度は前年度に検討したオントロジーの構成に基づき、サービスロボット用の言語・非言語統合オントロジーの初期版を構築した。特に既知物体との位置関係の記述についての検討を進めた。話し手と聞き手の位置関係や基準となる物体に応じて、人間の空間位置関係の指示を認識することができるようになった。
また、これまでのオントロジーに関する成果に基づき、人間が指示した対象物を認識できる小型２足歩行ロボットを用いたシステムを開発した。このシステムでは、まずRGBD画像（カラー画像と対象までの距離データの画像）から自動物体認識を試みる。自動物体認識としては、複数視点からの深層学習による認識結果を利用する方法を検討した。自動認識で指示された物体が認識できない場合は、その物体の色や形の属性、あるいは自動認識できた物体との位置関係を人間に聞いて、認識を行う。実験室に設定したシーンの実験で、動作することを確認した。
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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
オントロジーの構築については、特に位置関係の表現の部分について検討を進め、学術雑誌に論文を発表することができた。非言語行動の部分については、頭部の動きと指さしのジェスチャ等の関係について被験者を用いた実験を行うなどして検討したが、まだ、明確な知見は得られていない。
ロボットのソフトウェアシステムについては計画どおり、これまでの成果を実装し、一通り動くものができた。特に、自動認識の部分は、当初の研究計画ではあまり検討を考えていなかったが、最近、深層学習を用いた方法により良い結果が得られているので、その利用を検討した。具体的には、サービスロボットに必要な物体にしぼって認識率を上げるために、他で開発された深層学習の途中の段までを特徴抽出器として使い、それにサービスロボットの環境に関わる情報を組合せることを検討した。また、複数視点からの結果を利用して認識率を向上させることも検討した。実際のサービスロボットでは、対話を何度もしなければならないより、やはり、自動で認識できる場合が多い方が良いので、この検討は有効であると考えられる。
以上のように、非言語行動についての検討はさらに進める必要はあるが、全体システムの開発や自動認識については進んでおり、おおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究応募の際の調書では平成27年度に双腕のロボットを購入して、平成28年度以降の実証実験用ロボットシステムの開発の準備をする計画であった。しかし、予算の関係で購入できないので、平成27年度に、この計画は断念した。そのため、平成28年度以降は、現有のロボット(Robovie-R Ver.3ヴィストン社)を用いて実証実験用ロボットシステムを開発することにする。双腕ロボットにより実際にものを取ってくる等の作業を行わせる予定だったが、現有のロボットの腕ではそのような作業はできないので、ロボットの可能な作業が限定されたり、あるいは若干の人間の補助が必要になる。したがって、ユーザに有用な実際の作業があまりできない点で、ユーザの評価が下がるおそれがあるが、言語・非言語オントロジーを用いて、ユーザの意図を理解することができるかどうかを実証試験の中心的な評価項目として、研究を進めることにする。
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Research Products
(11 results)
