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複数台ロボットによる半自律知的遠隔操作システムの開発

Research Project

Project/Area Number 13J06433
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

戸田 雄一郎  首都大学東京, システムデザイン研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords遠隔操作システム / SLAM / 知的ロボット / 知能ロボティクス / 教師なし学習 / 進化計算 / マルチロボットシステム / 遠隔モニタリングシステム / 複数台移動ロボット / 3次元可視化システム / フォーメーション制御
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、遠隔操作システムにおける操作者の意図を反映した知的遠隔操作インタフェースの開発とOpenRTM-aistを用いた各技術のコンポーネント化を中心に研究し、その成果を論文として発表した。
知的遠隔操作インタフェースの開発においては、まず、未知のデータ群からBatch Learning Growing Neural Gasにより位相構造を学習し、学習された位相構造の一部に含まれる教師データから位相構造全体へ教師データの伝搬を行う手法である半教師あり学習の提案を行なった。本提案手法を用いることにより、遠隔操作ロボットがこれまでに蓄積してきた制御データと遠隔操作者が与えた操作データとを結びつけることが可能となり、操作者が数回の操作を行うことで、操作者の操作方法を学習し、新たな操作時に操作者の意図の抽出が可能となる。また、本手法にいては、半教師あり学習における様々な手法との比較実験を行ない、その有効性を示している。
また、これまでに行なってきた2次元の地図構築手法における成果発表を行なった。本手法では、これまでに提案を行なってきた地図作成の手法をより単純なモデルに変更し、評価関数を再設計することによって、2次元地図のベンチマークテストにおいて、他のスキャンマッチングにおける手法より、高精度かつ高速でSLAMを行えることを示した。
OpenRTM-aistを用いた各技術のコンポーネント化に関する研究では、これまでに行なってきた各要素技術を産業技術総合研究所から提供されているOpenRTM-aistを用いてコンポーネントの作成を行なった。現在、いくつかのコンポーネントを他の研究者に提供しており、動作不備や使用性に関する検討を行なっている。動作確認がすみしだい各コンポーネントを公開していく予定である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Self-localization Based on Multi-resolution Map for Remote Control of Multiple Mobile Robots2013

    • Author(s)
      Yuichiro Toda, Naoyuki Kubota
    • Journal Title

      Industrial Informatics, IEEE Transactions on

      Volume: Vol.9No.3 Issue: 3 Pages: 1772-1781

    • DOI

      10.1109/tii.2013.2261306

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ランドマークを利用したシニアカーの自動追従システム2015

    • Author(s)
      田松孝慈, 中村佳雅, 戸田雄一郎, 久保田直行
    • Organizer
      第33回 日本ロボット学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的環境におけるマルチロボットシステムのための2台のリーダを用いたフォーメーション制御2015

    • Author(s)
      三宅晨, 戸田雄一郎, 久保田直行, 中野和司, 舩戸徹郎
    • Organizer
      第31回ファジィシステムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Simultaneous Localization and Mapping Based on (μ+ 1)-Evolution Strategy for Mobile Robots2015

    • Author(s)
      Yuichiro Toda, Naoyuki Kubota
    • Organizer
      Intelligent Robotics and Applications. Springer International Publishing
    • Place of Presentation
      Portsmouth
    • Year and Date
      2015-08-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3次元距離センサを用いた進化戦略に基づく2次元環境地図の構築2015

    • Author(s)
      戸田雄一郎, 久保田直行
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-05-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠隔モニタリングのためのBATCH LEARNING GROWING NEURAL GASに基づく協調フォーメーション行動2015

    • Author(s)
      戸田雄一郎
    • Organizer
      第20回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      軽井沢プリンスホテルウエスト
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠隔モニタリングのためのバネモデルに基づく取り囲みフォーメーション制御2015

    • Author(s)
      戸田雄一郎
    • Organizer
      第27回自律分散システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2015-01-22 – 2015-01-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Batch Learning Growing Neural Gasによる3次元点群の位相構造学習2014

    • Author(s)
      戸田雄一郎
    • Organizer
      ビジョン技術の実利用ワークショップ ViEW2014
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Behavior Analysis of Evolution Strategy Sample Consensus2014

    • Author(s)
      Yuichiro Toda
    • Organizer
      the 10th France-Japan & 8th Europe-Asia Congress on Mechatronics (MECATRONICS)
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Year and Date
      2014-11-27 – 2014-11-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ロバスト推定におけるAdaptive Evolution Strategy SAmple Consensusの提案2014

    • Author(s)
      戸田雄一郎
    • Organizer
      第6回進化計算学会研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学(東京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数台移動ロボットによるフォーメーション行動に基づく遠隔モニタリングシステム2014

    • Author(s)
      戸田雄一郎
    • Organizer
      第19回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      有馬温泉グランドホテル(兵庫県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Growing Neural Gasに基づく3次元点群処理2013

    • Author(s)
      戸田雄一郎
    • Organizer
      ビジョン技術の実利用ワークショップViEW2012
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Feature Extraction based on Hierarchical Growing Neural Gas for Informationally Structured Space2013

    • Author(s)
      Yuichiro Toda
    • Organizer
      International Joint Conference on Neural Networks 2013
    • Place of Presentation
      USA, Dallas
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Allocation for Multi-modal Perception of Human-friendly Robot Partners2013

    • Author(s)
      Yuichiro Toda
    • Organizer
      the 12th IFAC/IFIP/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design, and Evaluation of Human-Machine Systems
    • Place of Presentation
      USA, Las Vegas
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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