認識行動経験の個人化学習に基づくパーソナライズドロボットの文脈適応型知能身体機構

• 研究課題/領域番号: 16H01748
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能ロボティクス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡田 慧 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (70359652)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円); 2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2018年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2017年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 知能ロボット / 認識行動経験学習 / 個人化学習 / パーソナライズドロボット / ロボットシステム

研究成果の概要

多様な個人や状況に対応した支援行動の生成を行う文脈適応型のサービスロボットの知能身体技術の解明を目的とし，日常生活支援ロボットにおける長期経験の蓄積機構，環境非依存な状況レベルタスク記述と局所合理性に基づくタスク具体化機構，異ロボット・異環境間の共有経験と知識推論に基づく適応的支援サービスタスク生成，個人の嗜好に基づいたサービス支援タスク目標生成と盛り付け支援サービス実験からなるシステム構成法を明らかにした．

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在，ロボットの活躍現場は工場から家庭へと展開が期待されているが，そこでは従来型の画一的なサービス支援タスク行動ではなく，その家庭独自のルールや，利用者の個人の嗜好に合わせたタスク行動の生成が必要になる．本研究は，このようなパーソナライズド・ロボットの概念を提案し，その具体的なシステム構成要素について実証的に示し，その有効性を評価している．今後，家庭で利用されるロボットに必要不可欠なシステムプロトタイプを示しており，ロボットと共生する社会の実現に貢献している．

研究成果

• [雑誌論文] Few-experiential learning system of robotic picking task with selective dual-arm grasping (2020)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa Shingo、Wada Kentaro、Hasegawa Shun、Okada Kei、Inaba Masayuki
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 34 号: 18 ページ: 1171-1189
  • DOI: 10.1080/01691864.2020.1783352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Evaluation of Mixed Reality Co-eating System: Sharing Behavior of Eating Food with a Robot Could Improve Our Dining Experience (2020)
  • 著者名/発表者名: Ayaka Fujii, Kanae Kochigami, Shingo Kitagawa, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of The 29th IEEE International Conference on Robot & Human Interactive Communication 巻: TuT31 ページ: 04-04
  • DOI: 10.1109/ro-man47096.2020.9223518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Learning of Tool Force Adjustment Skills by a Life-sized Humanoid using Deep Reinforcement Learning and Active Teaching Request (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawamura Yoichiro、Murooka Masaki、Hiraoka Naoki、Ito Hideaki、Okada Kei、Inaba Masayuki
  • 雑誌名: 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 巻: - ページ: 3705-3802
  • DOI: 10.1109/iros45743.2020.9341803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diabolo Orientation Stabilization by Learning Predictive Model for Unstable Unknown-Dynamics Juggling Manipulation (2020)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Murooka, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of The 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 巻: - ページ: 9174-9181
  • DOI: 10.1109/iros45743.2020.9341775
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acquiring Mechanical Knowledge from 3D Point Clouds (2020)
  • 著者名/発表者名: Zijia Li, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of The 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 巻: - ページ: 8065-8072
  • DOI: 10.1109/iros45743.2020.9341558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous Modeling of Affordances in a Symbolic Knowledge Base (2019)
  • 著者名/発表者名: A. K. Bozcuolu, Y. Furuta, K. Okada, M. Beetz and M. Inaba
  • 雑誌名: 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 巻: 2019 ページ: 5452-5458
  • DOI: 10.1109/iros40897.2019.8968220
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Self-Repair and Self-Extension by Tightening Screws based on Precise Calculation of Screw Pose of Self-Body with CAD Data and Graph Search with Regrasping a Driver (2019)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Murooka, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of the 2019 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2019) 巻: 2019 ページ: 79-84
  • DOI: 10.1109/humanoids43949.2019.9035045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Affordance Action Learning with State Trajectory Representation for Robotic Manipulation, (2019)
  • 著者名/発表者名: Zijia Li, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of the 2019 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2019) 巻: 2019 ページ: 638-644
  • DOI: 10.1109/humanoids43949.2019.9035080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Joint Learning of Instance and Semantic Segmentation for Robotic Pick-and-Place with Heavy Occlusions in Clutter (2019)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Wada, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of The 2019 IEEE International Conference on Robotics and Automation 巻: 2019 ページ: 9558-9564
  • DOI: 10.1109/icra.2019.8793783
  • 査読あり
• [雑誌論文] GraspFusion: Realizing Complex Motion by Learning and Fusing Grasp Modalities with Instance Segmentation (2019)
  • 著者名/発表者名: Shun Hasegawa, Kentaro Wada, Shingo Kitagawa, Yuto Uchimi, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of The 2019 IEEE International Conference on Robotics and Automation 巻: 2019 ページ: 7235-7241
  • DOI: 10.1109/icra.2019.8793710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective grasp in occluded space by all-around proximity perceptible finger (2019)
  • 著者名/発表者名: Naoya Yamaguchi, Shun Hasegawa, Masaki Murooka, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Robotics and Autonomous Systems 巻: 127 ページ: 103464-103464
  • DOI: 10.1016/j.robot.2020.103464
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Everyday Robotic System that Maintains Local Rules Using Semantic Map Based on Long-Term Episodic Memory (2018)
  • 著者名/発表者名: Furuta Yuki、Okada Kei、Kakiuchi Yohei、Inaba Masayuki
  • 雑誌名: Proceedings of The 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 巻: 2018 ページ: 7641-7647
  • DOI: 10.1109/iros.2018.8594481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Learning-Based Task Failure Prediction for Selective Dual-Arm Manipulation in Warehouse Stowing (2018)
  • 著者名/発表者名: Shingo Kitagawa, Kentaro Wada, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Intelligent Autonomous Systems 巻: 15 ページ: 428-439
  • DOI: 10.1007/978-3-030-01370-7_34
  • ISBN: 9783030013691, 9783030013707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Motion Patterns and Transition Conditions for Automatic Flow Diagram Generation of Robotic Task (2018)
  • 著者名/発表者名: Guilherme de Campos Affonso, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Intelligent Autonomous Systems 15 巻: 2018 ページ: 161-173
  • DOI: 10.1007/978-3-030-01370-7_13
  • ISBN: 9783030013691, 9783030013707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Daily Assistive Robot Uses a Bag for Carrying Objects with Pre-contact Sensing Gripper (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoya Yamaguchi, Shun Hasegawa, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Intelligent Autonomous Systems 15 巻: 2018 ページ: 812-824
  • DOI: 10.1007/978-3-030-01370-7_63
  • ISBN: 9783030013691, 9783030013707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-stage Learning of Selective Dual-arm Grasping Based on Obtaining and Pruning Grasping Points Through the Robot Experience in the Real World (2018)
  • 著者名/発表者名: Shingo Kitagawa, Kentaro Wada, Shun Hasegawa, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of The 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 巻: 2018 ページ: 6690-6697
  • DOI: 10.1109/iros.2018.8593752
  • 査読あり
• [雑誌論文] 等身大ヒューマノイドの反復的道具利用による模倣動作の獲得 - HRP-2 による行動単位模倣獲得システム - (2017)
  • 著者名/発表者名: 矢野倉伊織, 小原由羽, 石黒康裕, 室岡雅樹, 野沢峻一, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 雑誌名: 第22回ロボティクスシンポジア予稿集 巻: 1 ページ: 1710176-1710176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Social Acceptance of Interactive Robots in Japan: Comparison of Children and Adults and Analysis of People's Opinion (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanae Kochigami, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: ompanion of the 2018 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction 巻: 1 ページ: 157-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior Design of a Robot in a Public Place for Enriching Child-Robot Interaction in a Group (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanae Kochigami, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Companion of the 2018 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction 巻: 1 ページ: 155-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transformable Semantic Map Based Navigation using Autonomous Deep Learning Object Segmentation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Furuta, Kentaro Wada, Masaki Murooka, Shunichi Nozawa, Yohei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Object Segmentation, in Proceedings of the 2016 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2016) 巻: 1 ページ: 614-620
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-improving Robot Action Management System with Probabilistic Graphical Model based on Task Related Memories (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Furuta, Yuto Inagaki, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of the 14th International Conference on Intelligent Autonomous Systems 巻: 1 ページ: 811-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on the feasibility and the design to support child care for a child to do chores with an interactive robot Pepper (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanae Kochigami, Yohei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 雑誌名: Proceedings of the XXIII IFHE (International Federation for Home Economics) World Congress 2016 (IFHE 2016), 巻: 1 ページ: 42-43
  • 査読あり
• [学会発表] 未知音に対する見回り動作を利用した状況変化と音の関係性理解に基づく生活支援行動 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中尾 達也, 東出 泰治, 矢野倉 伊織, 垣内 洋平, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'20 講演論文集
• [学会発表] 調理道具を扱う双腕ロボットによる野菜皮剥き切断操作の認識行動実現システム (2020)
  • 著者名/発表者名: 金沢 直晃, 北川 晋吾, 室岡 貴之, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 第21回SICEシステムインテグレーション部門講演会講演概要集
• [学会発表] ロボットとの共食による食体験の向上を目指した複合現実システムの開発とその評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤井 綺香, 東風上 奏絵, 北川 晋吾, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'20 講演論文集
• [学会発表] 人間の実演と対話による動作と条件のラベル付けに基づく日常生活タスクの教示が可能なロボットシステム (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 秀朗, 室岡 雅樹, 大坪 諭史, 矢野倉 伊織, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'19
• [学会発表] SCRATCH3-ROS - A Scratch3 ROS Client for Rapid Developing and Prototyping of Robot Programming Front-End Interfaces (2019)
  • 著者名/発表者名: Guilherme de Campos Affonso, Kei Okada, Masayuki Inaba:
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'19
• [学会発表] 人の対話指示から家具・家電操作を記憶するロボットシステムの実現 (2019)
  • 著者名/発表者名: 矢野倉 伊織, 伊藤 秀朗, 東出 泰治, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'19
• [学会発表] ヒューマノイドによるコンビニ陳列・廃棄タスクにおけるフック吊り下げ商品の認識操作の実現 (2019)
  • 著者名/発表者名: 楊 イキ, 東出 泰治, 矢野倉 伊織, 垣内 洋平, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'19
• [学会発表] 物体インスタンスの重なりを考慮した双腕ロボットによる自律学習型ターゲットピッキングシステム (2019)
  • 著者名/発表者名: 北川晋吾, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 学会等名: 第33回 人工知能学会全国大会,
• [学会発表] 手繋ぎ誘導を通したロボットへの場所教示・移動経験記憶と移動時の周囲の人とのインタラクション評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 東風上 奏絵, 北川 晋吾, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 第20回SICEシステムインテグレーション部門講演会講演概要集
• [学会発表] Learning-based Selective Dual-arm Grasping for Warehouse Picking, (2018)
  • 著者名/発表者名: 北川晋吾, 和田健太郎, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 学会等名: 第32回 人工知能学会全国大会
• [学会発表] Research on Sharing of Robotics Skills (2018)
  • 著者名/発表者名: デ カンポス アッフォンソ ギリェルメ, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 学会等名: 第32回 人工知能学会全国大会
• [学会発表] 物体メッシュモデルを用いた学習データ自動生成に基づく透明物体の深度画像予測と家事支援ロボットへの応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 内海佑斗, 和田健太郎, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 学会等名: 第32回 人工知能学会全国大会
• [学会発表] 日常生活支援ロボットにおける長期記憶蓄積に基づく文脈適応行動計画・動作システムを用いた片付けタスクの構成法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古田悠貴, 岡田慧, 稲葉雅幸
  • 学会等名: 第32回 人工知能学会全国大会,
• [学会発表] 人間の動作模倣と環境物体のポテンシャル場を用いたヒューマノイドによる大型柔軟物の対人協調操作の実現 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 秀朗, 室岡 雅樹, 矢野倉 伊織, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 第36回日本ロボット学会学術講演会講演論文集
• [学会発表] Bring me manju from the drawer: Task Acquisition Framework under Incompleteness and Ambiguity using Interaction and Semantic Knowledge-enabled Perception (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Furuta, Kazuhiro Sasabuchi, Yusuke Niitani, Kotaro Nagahama, Hiroaki Yaguchi, Kei Okada, Masayuki Inaba
  • 学会等名: 2017 IEEE/RSJ IROS Workshop Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics
  • 国際学会
• [学会発表] 子どもとロボットのふれ合い評価とロボット教育の両立を目指した科学コミュニケーション活動の試み (2017)
  • 著者名/発表者名: 東風上 奏絵, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 第35回日本ロボット学会学術講演会講演論文集
• [学会発表] 生活支援ロボットによる配置方法識別収納システムに関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹田 椋, 二井谷 勇佑, 古田 悠貴, 長濱 虎太郎, 矢口 裕明, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 第18回SICEシステムインテグレーション部門講演会講演概要集
• [学会発表] ヒューマノイドにおけるオンライン型模倣修正に基づく道具利用行為の獲得機構に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野倉 伊織, 小原由羽, 室岡 雅樹, 野沢 峻一, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
  • 学会等名: 第34回日本ロボット学会学術講演会講演論文集
  • 発表場所: 山形大学小石川キャンパス
  • 年月日: 2016-09-07