潜在的相互作用の知覚に基づく遠隔操作視覚支援モニタリングシステム

• 研究課題/領域番号: 16H02880
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 名城大学 (2019-2020); 名古屋大学 (2016-2018)
• 研究代表者: 関山 浩介 名城大学, 理工学部, 教授 (40293675)
• 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: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 知能ロボット / 行動計画 / インターフェース / 複数ロボット協調 / シンボリックプランニング / スマートグラス / 遠隔操作 / 視覚支援 / 遠隔操作支援 / 認知共有 / マルチロボット / モバイルマニピュレータ / 双腕協調制御 / 知能ロボティックス / マルチロボットシステム / テレオペレーション / 知能機械 / 人工知能 / 行動環境認識

研究成果の概要

本課題は，より直感的な操作感でロボットに対する操作指示を行うための認知・制御・インターフェースの統合システムを開発した．操作者はスマートグラスを装備し，指差し動作などの簡単な指示で双腕移動マニピュレータによるFetchタスクを遂行させることができる．ロボットは片腕にカメラを搭載し，一方のグリッパで把持制御を行う双腕協調制御を実装した．Symbolic Task Planning の一つであるFast DownwardとBehavior Treeを用いたリアクティブなタスク修正をオンライン実行するアーキテクチャを構築し，複数ロボットを含めたオンデマンド協調システムを構築した．

研究成果の学術的意義や社会的意義

日常生活にロボットが浸透する際，人とロボットがより親和的に相互作用する認知システム，制御システム，インターフェースの統合実装は今後重要なテーマとなると考えられる．人とロボットがサイバーフィジカル領域で拡張された身体性を実現するための基礎技術を構築した．

研究成果

• [雑誌論文] Visual Support System for Remote Control by Adaptive ROI Selection of Monitoring Robot (2018)
  • 著者名/発表者名: Shota Samejima; Khusniddin Fozilov; Kosuke Sekiyama
  • 雑誌名: ROBOMECH Journal 巻: Vol.5, No.6 号: 1 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1186/s40648-018-0103-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] PSOとガウス過程を用いた屋内ドローンの最適視点選択 (2021)
  • 著者名/発表者名: 横松大政，関山浩介
  • 学会等名: HAIシンポジウム2021
• [学会発表] BehaviroTree を用いたリアルタイム行動計画-計画遂行における失敗の自己認識- (2021)
  • 著者名/発表者名: 川瀬晴義，関山浩介
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
• [学会発表] A coordinated control system for dual-arm mobile manipulator balancing grasping and viewpoint selection (2020)
  • 著者名/発表者名: Taishi Suzuki;Kosuke Sekiyama,
  • 学会等名: 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)
  • 国際学会
• [学会発表] Behavior Treeに基づいた自律性評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: Fozilov TreesKhusniddin, 関山浩介
  • 学会等名: 第32回自律分散システム・シンポジウム
• [学会発表] ユーザとロボットをシームレスにつなぐスマートグラスインタフェース (2020)
  • 著者名/発表者名: 井上遼，関山浩介
  • 学会等名: 第25回ロボティクスシンポジア
• [学会発表] ユーザの身体性を拡張する認知共有システムを用いたロボットナビゲーション (2020)
  • 著者名/発表者名: 井上遼,関山浩介
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
• [学会発表] A Coordinated Control System for Dual-Arm Mobile Manipulator Balancing Grasping and Viewpoint Selection (2020)
  • 著者名/発表者名: Taishi Suzuki, Kosuke Sekiyama
  • 学会等名: 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)
  • 国際学会
• [学会発表] Behavior Treeに基づいた自律性評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: フォジロウ フスニッデン， 関山浩介
  • 学会等名: 第32回自律分散シンポジウム
• [学会発表] ユーザとロボットをシームレスにつなぐスマートグラスインタフェース (2020)
  • 著者名/発表者名: 井上遼，鈴木幹也, 関山浩介
  • 学会等名: 第25回ロボティクスシンポジア
• [学会発表] 東洋的AIとしての創発システム論 (2019)
  • 著者名/発表者名: 関山浩介
  • 学会等名: 第25回創発システムシンポジウム（基調講演）
  • 招待講演
• [学会発表] 写真の余白を考慮した構図評価を用いた自律 撮影ロボット (2019)
  • 著者名/発表者名: 蘭凱，関山浩介
  • 学会等名: 第37回日本ロボット学会学術講演会
• [学会発表] オクルージョンとフレームアウトを回避する移 動台車ロボットの双腕制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木太志，関山浩介
  • 学会等名: 第37回日本ロボット学会学術講演会
• [学会発表] Autonomous Robot Photographer System Based on Aesthetic Composition Evaluation Using Yohaku (2019)
  • 著者名/発表者名: Lan Kai, Kosuke Sekiyama
  • 学会等名: IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC2019)
  • 国際学会
• [学会発表] UAVによる地上ロボットの周辺環境認識に基づくローカライゼーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 関山浩介，井上 遼
  • 学会等名: 第24回ロボティクスシンポジア
• [学会発表] 関係性認識による適応的 ROI 選択に基づくマルチロボット遠隔操作視覚支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 鮫島正太，関山浩介
  • 学会等名: 第29回自律分散システム・シンポジウム
  • 発表場所: 調布クレストンホテル(東京)
  • 年月日: 2017-01-30
• [学会発表] Visual Cognitive Sharing and Cognitive Support for Human-Robot Cooperation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Sekiyama
  • 学会等名: The 1st International Conference on Informatics and Computational Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] モニタリングロボットの適応的ROI選択による遠隔操作の視覚支援システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 鮫島正太，関山浩介
  • 学会等名: 第34回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Cognitive Sharing and Viewpoint Selection in Cooperative Monitoring Robots (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Sekiyama
  • 学会等名: The 9th International Conference on Intelligent Robotics and Applications
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Multi-robot visual support system by adaptive ROI selection based on gestalt perception (2016)
  • 著者名/発表者名: Shouta Samejima, Kosuke Sekiyama
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2016)
  • 発表場所: Stockholm Waterfront Congress Center(Sweden)
  • 年月日: 2016-05-16
  • 国際学会