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スパース近似モデルを用いたマルチモーダルセンサ情報に基づく実時間環境認識法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K12762
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能ロボティクス
研究機関新居浜工業高等専門学校

研究代表者

田中 大介  新居浜工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教 (70782613)

研究協力者 林 良優  
山之口 智也  
徳久 龍之介  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード環境認識 / ガウス過程回帰モデル / 変分自己符号化器 / マルチモーダルセンサ / 特徴抽出 / ヒューマノイドロボット / 知能ロボティクス / 機械学習 / 知能ロボティックス
研究成果の概要

本研究では、視覚・触覚・聴覚など様々なセンサ情報を組み合わせたマルチモーダルセンサ情報を用いた環境認識法を開発した。これを実現するために、マルチモーダルセンサ情報からの認識に有用な特徴抽出法をまず検討し、その特徴抽出とモデリングとを同時に行うことで精度の高いモデルを学習するモデル学習法も提案した。また認識を行う際の探索行動設計時に必要なロボットの動作教示について、実機ロボットの摩耗等を気にせず教示可能なシステムも構築した。これらの組み合わせにより、ヒューマノイドロボットのようなマルチモーダルセンサが搭載されたロボットによる環境認識を達成するための一手法が構築できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年様々なセンサが容易に手に入るようになり、様々なメカトロニクスシステムには多種多様なセンサが搭載されるようになっている。またそれらのセンサデータから得られる情報を基にしてそのシステムが動作する環境を認識し、その中で適切な動作を生成し稼働していく必要がある。本研究ではヒューマノイドロボットに搭載されている視覚・触覚・聴覚のような様々なセンサ情報を用いて効率的に認識を行う手法を検討した。しかし、提案法の要素技術はロボットに限らず様々なシステムに要素技術が応用可能であり、今後工場等で導入が進むIoT等で得られるデータを用いて、様々な対象の認識を可能にすると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 仮想現実での直接教示によるロボットの動作獲得2019

    • 著者名/発表者名
      徳久龍之介, 田中大介, 眞鍋知久
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dimensionality Reduction Method for Gaussian Process Regression and Its Application to Object Recognition Tasks2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yamanokuchi, Ryoya Hayashi, Daisuke Tanaka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 仮想現実でロボットの動作教示を行う統合システムの基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      徳久龍之介, 田中大介, 眞鍋知久
    • 学会等名
      平成30年度計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Variational Recurrent Auto-Encoderを用いた音響・行動情報に基づく物体認識2018

    • 著者名/発表者名
      林良優, 田中大介
    • 学会等名
      第19回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガウス過程回帰のための次元削減法2017

    • 著者名/発表者名
      山之口智也, 田中大介
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 音情報に基づく環境認識技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      林良優, 田中大介
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CNNを用いた物体の硬さ推定2017

    • 著者名/発表者名
      廣田一輝, 田中大介
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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