| 研究課題/領域番号 |
19K04300
|
|---|
| 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 | 静岡理工科大学 |
|---|
研究代表者 |
飛田 和輝 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (70739094)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 協調作業 / 純正律 / 演奏ロボット / ニューラルネットワーク / 骨格検出 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
製造現場では人と協調作業するロボットの研究，開発，実用化が進んでおり，今後さらに発展すると考えられる．我々は高度な協調作業として複数演奏者によるアンサンブルに着目しており，最終的な目標は，あらかじめ入力された楽譜情報をもとに，リアルタイムに演奏者のタイミングに合わせて純正律のハーモニーを演奏するシステムの実現にある．研究の成果は産業界にも幅広く展開できると考える．補助事業期間中に，奏者の動作を検出するサブシステムと，リアルタイムに音量とピッチを制御するサブシステムとをそれぞれ構築し，これらを統合して，奏者がある単音を発音するタイミングに合わせて，和音構成音を発生するシステムを実現する．
|
| 研究成果の概要 |
高次元の協調作業として，人とロボットの協調演奏に取り組んだ．期間中の研究範囲は，奏者の演奏タイミングに合わせ和音構成音を発音するシステムの実現である．
RGB-Dカメラの画像から奏者の動作をトラッキングし，時系列データを特徴量としたニューラルネットワークにより，演奏開始点の検出を±0.5秒，検出率85%で実現した．また，回転円盤弓による発音装置を設計，弦の振動モデルを考慮したPID制御を実装し1Hzの分解能で演奏可能とした．
これらを統合し，奏者の演奏タイミングに合わせ，和音構成音を純正律で奏でることを実現した．今後，検出速度の向上，ロバスト化，発音装置の応答性向上などの課題に取り組む予定である．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
少子高齢化に応じて製造現場での人とロボットの協調作業に関する研究，開発，一部実用化が進んできており，今後さらなる高度な協調作業に発展すると考えられる．高い次元での協調作業として複数演奏者のアンサンブルに着目し，人とロボットの協調による演奏を実現することで，幅広く展開が可能であると考えている．本研究の成果は，産業界において，ティーチング作業の効率化や，遠隔での設備立ち上げなど様々な分野での応用に発展が期待される．
|
