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感覚と行動の不確かさと計算のコストを考慮して実時間動作する移動ロボットの試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 10558050
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 知能情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

三浦 純  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90219585)

研究分担者 島田 伸敬  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10294034)
久野 義徳  埼玉大学, 工学部, 教授 (10252595)
白井 良明  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50206273)
勞 世〓  オムロン株式会社, 技術本部・係長(研究職)
堤 康弘  オムロン株式会社, 事業開発本部, 係長(研究職)
LAO Shihong  Information Technology Research Center, OMRON Corporation Senior Engineer
勞 世広  オムロン株式会社, 技術本部・IT研究所, 係長(研究職)
勞 世  オムロン株式会社, 技術本部・IT研究所, 係長
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1998年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード移動ロボット / 不確かさを考慮したプラニング / 視覚と移動の不確かさ / 不確かさの下での環境モデリング / ランドマークの抽出と選択 / 動的環境でのプラニング / 並列スケジューリング / 実時間全方位ステレオ / 不確かさを考慮した行動決定 / 行動の評価 / 障害物の動きの不確かさ / 超音波センサ / 全方位視覚 / プランニングと行動の並列処理 / 動的障害物 / 部分的に未知な環境 / プランニングコスト / センシングコスト
研究概要

感覚と行動の不確かさと計算コストを考慮して実世界で動作することのできる移動ロボットシステムに必要な機能要素とシステム構成法を研究し,以下の成果を得た.
・計算コストを陽に考慮したプラニング:不確かさのもとでのプラニングは一般に多くの状態を考慮しなければならないのでプラニングコストが無視できない.そこでプラニングコストとプランの質のトレードオフを陽に考慮して,プラニングとプランの実行に要する時間の和を最小化するように,適応的に行動決定に使用する時間を決定するアルゴリズムを構築した.
・複数機能要素の並列スケジューリング:ロボットは複数のプロセッサからなる並列処理システムであることが多い.そのようなシステムの実行効率を高めるために,プロセッサの行う処理の依存関係を考慮して複数のプロセッサの実行の並列度を上げるための並列スケジューリング手法を研究した.
・環境モデリングとナビゲーション:ロボットの安全な移動にはセンサ情報を用いた環境のモデリングが必要である.ロボットのタスク(どのような環境でどのような作業を行うか)と適切な環境モデリングの関係を考察し,いくつかの実環境中の不確かさについてモデリング手法及びそれに基づくナビゲーション手法を研究した.
・動的環境のモデリングとプラニング:動的環境では,環境の変化(例えば,移動障害物)やロボットの各行動の価値の変化がある.また,時間制約が厳しく計算コストの削減が大きな問題となる.そこで,環境変化のモデリングとそのもとでのプラニング手法を研究した.さらに,計算コストをヒューリスティックに削減するための3層構造プラニングアーキテクチャを研究した.
・全方位視覚による移動物体の検出と追跡:移動ロボットは周囲の環境を高速・広範囲かつ信頼性高く認識できる必要がある.そこで,2つの全方位視覚を用いたステレオシステムを開発し,それを用いて移動するロボットからの他の動物体の発見・追跡を実現した.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] 三浦純,白井良明: "プラニングコストと視覚の不確かさを考慮した移動ロボットの視覚と行動のプラニング"人工知能学会誌. 13・4. 588-596 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 文仁赫,三浦純,白井良明: "不確かさを考慮した観測位置と移動のオンライン計画手法"日本ロボット学会誌. 17・8. 1107-1113 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Moon,J.Miura,and Y.Shirai: "On-line Viewpoint and Motion Planning for Efficient Visual Navigation under Uncertainty"Robotics and Autonomous Systems. 28・2-3. 237-248 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三浦純,白井良明: "プラニングと行動の一貫性に基づく移動ロボットのプラニングと行動の並列スケジューリング"人工知能学会誌. 15・6. 1089-1096 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Modeling Motion Uncertainty of Moving Obstacles for Robot Motion Planning"Proc. 2000 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 2258-2263 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kidono,J.Miura,and Y.Shirai: "Autonomous Visual Navigation of a Mobile Robot Using a Human-Guided Experience"Proc. the 6th Int. Symp. on Intelligent Autonomous Systems. 620-627 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y,Shirai: "Knowledge-Based Control of Decision-Theoretic Planning-Adaptive Planning Model Selection-"Proc. ECAI-2000 Workshop on New Results in Planning, Scheduling, and Design. 107-114 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Parallelizing Planning and Action of a Mobile Robot Based on Planning-Action Consistency"Proc. 2001 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. (to appear). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Scheduling Parallel Execution of Planning and Action for a Mobile Robot Considering Planning Cost and Vision Uncertainty"Proc.1998 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 545-550 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Miyata, Y.Shirai, and J.Miura: "Planning of Vision and Motion for a Mobile Robot Considering Uncertainty of Occluded Areas"Proc.the 4th Japan-France Congress and the 2nd Asia-Europe Congress on Mechatronics. 600-603 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Moon, J.Miura, and Y.Shirai: "On-line Viewpoint and Motion Planning for Efficient Visual Navigation under Uncertainty"Robotics and Autonomous Systems. Vol.28, Nos.2-3. 237-248 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Moon, J.Miura, and Y.Shirai: "On-line Selection of Stable Visual Landmarks under Uncertainty"Proc.1999 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 781-786 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "State-Time Decomposition for Estimating Time-Dependent Utility"Proc.AIPS-2000 Workshop on Decision-Theoretic Planning. 64-68 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Modeling Motion Uncertainty of Moving Obstacles for Robot Motion Planning"Proc.2000 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 2258-2263 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kidono, J.Miura, and Y.Shirai: "Autonomous Visual Navigation of a Mobile Robot Using a Human-Guided Experience"Proc.the 6th Int.Symp.on Intelligent Autonomous Systems. 620-627 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Knowledge-Based Control of Decision-Theoretic Planning-Adaptive Planning Model-Selection-"Proc.ECAI-2000 Workshop on New Results in Planning, Scheduling, and Design. 107-114 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sawano, J.Miura, and Y.Shirai: "Man Chasing Robot by an Environment Recognition Using Stereo Vision"Proc.2000 Int.Conf.on Machine Automation. 389-394 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Parallelizing Planning and Action of a Mobile Robot Based on Planning-Action Consistency"Proc.2001 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. (to appear). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Moon, J.Miura, and Y.Shirai: "Automatic Extraction of Visual Landmarks for a Mobile Robot under Uncertainty of Vision and Motion"Proc.2001 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. (to appear). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三浦純,白井良明: "プラニングと行動の一貫性に基づく移動ロボットのプラニングと行動の並列スケジューリング"人工知能学会誌. 15・6. 1089-1096 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Modeling Motion Uncertainty of Moving Obstacles for Robot Motion Planning"Proc.2000 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 2258-2263 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Miura and Y,Shirai: "State-Time Decomposition for Estimating Time-Dependent Utility"Proc.AIPS-2000 Workshop on Decision-Theoretic Planning. 64-68 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Miura and Y,Shirai: "Knowledge-Based Control of Decision-Theoretic Planning -Adaptive Planning Model Selection - "ECAI-2000 Workshop on New Results in Planning, Scheduling, and Design. 107-114 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Parallelizing Planning and Action of a Mobile Robot Based on Plannting-Action Consistency"Proc.2001 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. (to appear). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Moon,J.Miura,and Y.Shirai: "Automatic Extraction of Visual Landmarks for a Mobile Robot under Uncertainty of Vision and Motion"Proc.2001 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. (to appear). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 子安大士,三浦純,白井良明: "実時間全方位ステレオを用いたロボットナビゲーションのための移動物体認識"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 文 仁赫,三浦純,白井良明: "不確かさを考慮した観測位置と移動のオンライン計画手法"日本ロボット学会誌. 17巻8号. 1107-1113 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.. Moon,J. Miura,and Y. Shirai: "On-line Viewpoint and Motion Planning for Efficient Visual Navigation under Uncertainty"Robotics and Autonomous Systems. 28巻2-3号. 237-248 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Miura and Y. Shirai: "Parallel Scheduling of Planning and Action of a Mobile Robot Based on Planning Action Consistency"Proc. IJCAI-99 Workshop on Scheduling and Planning Meet Real-Time Monitoring in a Dynamic and Uncertain World. 53-58 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.. Moon,J. Miura,and Y. Shirai: "On-Line Selection of Stable Visual Landmarks under Uncertainty"Proc. 1999 Int . Conf. on Intelligent Robots and Systems. 781-786 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kidono,J. Miura,and Y. Shrai: "Autonomous Navigation of a Mobile Robot Using a Human-Guided Experience"Proc. 2000 Asian Conf. on Computer Vision. 449-454 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Miura and Y. Shirai: "Modeling Motion Uncertainty of Moving Obstacles for Robot Motion Planning"Proc. 2000 Int. Conf. on Robotics and Automation. (to appear). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J.Miura and Y. Shirai: "State-Time Decomposition for Estimating Time-Dependent Utility"Proc. AIPS2000 Workshop on Decision-Theoretic Planning. (to appear). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦 純,白井良明: "プランニングコストと視覚の不確かさを考慮した移動ロボットの視覚と行動のプランニング" 人工知能学会誌. 13巻4号. 588-596 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.H.Moon,J.Miura,and Y.Shirai: "On-line Viewpoint and Motion Planning for Efficient Visual Navigation under Uncertainty" Robotics and Autonomous Systems. (to appear). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Miura and Y.Shirai: "Scheduling Parallel Execution of Planning and Action for a Mobile Robot Considering Planning Cost and Vision Uncertainty" Proc.Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 545-550 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoneda,Y.Shirai,and J.Miura: "Navigation of Vision-Guided Mobile Robot in an Unkonwn Envirionment" Proc.1998 Japan-U.S.A.Symposium on Flexible Automation. 569-572 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦 純,白井良明: "プランニングコストと視覚の不確かさを考慮した移動ロボットのプランニングと行動の並列スケジューリング" 日本機械学会1998年ロボティクス・メカトロニクス講演会. 1CI3-1 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 文 仁嚇,白井良明,三浦 純: "不確かさを考慮した視覚ランドマークのオンラインモデリングと選択" 日本機械学会1999年ロボティクス・メカトロニクス講演会. (発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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