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睡眠覚醒機能に基づく意識モデルの構築と情報提供移動ロボットへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K04041
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関筑波大学

研究代表者

三河 正彦  筑波大学, 図書館情報メディア系, 教授 (40361357)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード移動ロボット / サービスロボット / 積雪寒冷地 / 遠隔操作 / 知覚情報処理 / 省電力 / 意識モデル / 睡眠覚醒機能 / 省電力化 / 印象評価 / 情報提供移動ロボット / 睡眠覚醒 / 並列知覚情報処理
研究成果の概要

本研究の目的は,利用者に優しい移動ロボットの構築である.適切な行動の実現には,外界センサで収集するロボット周辺の人と環境に関する知覚情報を多数,並列処理する必要がある.本研究の特徴は,人の睡眠覚醒機能を模した意識モデルが並列処理を制御し,必要な処理が必要な時に実行できる新たな処理系にある.研究期間中の新型コロナウイルス発生により,情報提供ロボットから遠隔操作ロボットへ計画変更したが,(1)人とのすれ違い時,ロボットの顔と視線を利用した行動予告機能,(2)睡眠覚醒を利用した人の顔と名前の記憶,名前の呼びかけ機能,(3)ロボットの自己位置推定と周辺地図生成のVisual SLAM機能等を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

睡眠や覚醒を表現する意識モデルにより知覚情報処理系の処理頻度を制御し,計算機資源を有効利用するシステムは,これから知的システムに益々必要となる知覚情報処理分野において学術的独自性が高く,様々な知的システムへの応用が可能で創造性が高い.日本国土の約51%は豪雪地帯で,かつ地方都市の活性化が望まれているにも拘らず,積雪寒冷地で動作するサービスロボットの研究開発は世界的にもほとんど無く,またそれを地方都市活性化に利用する試みも無い.本研究で開発したロボットシステムを北海道稚内市で活用し,新聞等のメディアで報道できた社会的意義は大きい.

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件) 備考 (9件)

  • [雑誌論文] CGSDNet: Cascade Network with ConvNeXt as Backbone for Glass Surface Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Zeyuan、Mikawa Masahiko、Fujisawa Makoto
    • 雑誌名

      2023 5th International Conference on Artificial Intelligence and Computer Applications (ICAICA)

      巻: 1 ページ: 230-235

    • DOI

      10.1109/icaica58456.2023.10405501

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverse Kinematics and?Path Planning of?Manipulator Using Real Quantifier Elimination Based on?Comprehensive Gr?bner Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa Mizuki、Terui Akira、Mikawa Masahiko
    • 雑誌名

      Computer Algebra in Scientific Computing (CASC 2023), Lecture Notes in Computer Science

      巻: 1 ページ: 393-419

    • DOI

      10.1007/978-3-031-41724-5_21

    • ISBN
      9783031417238, 9783031417245
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Previous Announcement Method Using 3D CG Face Interface for Mobile Robot2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Mikawa, Jiayi Lyu, Makoto Fujisawa, Wasuke Hiiragi, Toyoyuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 32 号: 1 ページ: 97-112

    • DOI

      10.20965/jrm.2020.p0097

    • NAID

      130007800543

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2020-02-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Face Memorization Using AIM model for Mobile Robot and its Application to Name Calling Function2020

    • 著者名/発表者名
      1)Masahiko Mikawa, Haolin Chen, Makoto Fujisawa, Wasuke Hiiragi, Toyoyuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 22 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3390/s20226629

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 包括的グレブナー基底系計算に基づく限量子消去を用いたロボットの逆運動学問題および経路計画問題の解法と実装2023

    • 著者名/発表者名
      吉澤瑞輝,照井 章,三河正彦
    • 学会等名
      日本数式処理学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Faster Few-Shot Face Image Generation with Features of Specific Group Using Pivotal Tuning Inversion and PCA2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kato, Masahiko Mikawa, Makoto Fujisawa
    • 学会等名
      the 5th International Conference on Artificial Intelligence in Information and Communication (ICAIIC 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] FCH-SLAM: A SLAM Method for Dynamic Environments using Semantic Segmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Youwei Wang, Masahiko Mikawa, Makoto Fujisawa
    • 学会等名
      2nd International Conference on Image Processing and Robotics (ICIPRoB2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 積雪寒冷地における遠隔操作移動ロボットを利用した取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      三河 正彦,照井 章,藤澤 誠
    • 学会等名
      第13回日本ロボット学会北海道ロボット技術研究専門委員会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] グレブナー基底を用いた画像スティッチング2022

    • 著者名/発表者名
      大橋 侑汰,三河 正彦,照井 章,藤澤 誠
    • 学会等名
      Tsukuba Computer Mathematics Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Face Image Generation with Features of Specific Group from Small Dataset2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kato, Masahiko Mikawa, Makoto Fujisawa
    • 学会等名
      2021 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LEGO 3D CGモデルのジョイントを考慮したURDF変換ツール2021

    • 著者名/発表者名
      三河 正彦,照井 章
    • 学会等名
      ROSCon JP 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層生成モデルを用いた顔分布の獲得と顔サンプルの生成2021

    • 著者名/発表者名
      周東 拓哉,三河 正彦,藤澤 誠,加藤 優一
    • 学会等名
      第25回日本顔学会大会(フォーラム顔学2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Particle-based Volumetric Hair Interaction with Turbulent Flow2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Demura, Makoto Fujisawa, Masahiko Mikawa
    • 学会等名
      the 6th IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 寒冷積雪地における情報提供/収集移動ロボット2019

    • 著者名/発表者名
      三河 正彦,藤澤 誠,柊 和佑,石橋 豊之
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会 合同シンポジウム2019 第28回北信越シンポジウム & 第27回人間共生システム研究会HAIシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mobile Robot with Previous Announcement of Upcoming Operation Using Face Interface2019

    • 著者名/発表者名
      Liayi Lyu, Masahiko Mikawa, Makoto Fujisawa, Wasuke Hiiragi
    • 学会等名
      2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Face Memorization System Using the Mathematical AIM Model for Mobile Robot2019

    • 著者名/発表者名
      Haolin Chen, Masahiko Mikawa, Makoto Fujisawa, Wasuke Hiiragi
    • 学会等名
      2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視覚情報を利用したSLAM地図生成時の人の影響の軽減2019

    • 著者名/発表者名
      王 有為, 三河 正彦,藤澤 誠,柊 和佑, 石橋 豊之
    • 学会等名
      HAIシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation of Bubbles with Floating and Rupturing Effect for SPH2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Watanabe, Makoto Fujisawa, Masahiko Mikawa
    • 学会等名
      SIGGRAPH Asia 2018 Posters
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Social Norm Based Collision Avoidance in Human-Robot Coexistence Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Morito Sato, Masahiko Mikawa, Makoto Fujisawa, Wasuke Hiiragi
    • 学会等名
      The 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON'18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] ソーシャルロボット研究室

    • URL

      https://mikawalab.org/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] ソーシャルロボット研究室

    • URL

      https://mikawalab.org

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] NOR: 最北端の遠隔操作移動ロボット

    • URL

      https://srlab.mydns.jp

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] ソーシャルロボット研究室

    • URL

      https://slis.tsukuba.ac.jp/~mikawa.masahiko.ka/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] Social Robotics Laboratory

    • URL

      https://mikawalab.org

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] ソーシャルロボット研究室

    • URL

      https://srlab.slis.tsukuba.ac.jp/?lang=ja

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] ソーシャルロボット研究室

    • URL

      http://slis.tsukuba.ac.jp/~mikawa/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Social Robotics Laboratory (SRLab)

    • URL

      https://srlab.slis.tsukuba.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Social Robot Laboratory

    • URL

      https://srlab.slis.tsukuba.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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