• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

協調文脈学習と作業記憶活用に基づく協働ロボットの協調自律学習実現システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20J13760
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関東京大学

研究代表者

北川 晋吾  東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードロボットマニピュレーション / 教示学習 / 遠隔操縦 / インタフェース / ヒューマンロボットインタラクション / インターフェース
研究開始時の研究の概要

本研究では、看護・介護・中小工場などの協働空間での人とロボットの協調作業において、ロボットが作業のやり方・手順・役割を人から対話や教示を通じて自律的に学習し、状況に応じて人の作業の代替や補助を行う協働ロボットシステムの構成法の解明を行う。
具体的な研究項目は、(A)対人インタラクションや教示デバイスを通じた作業協調に必要な情報(協調文脈)の学習、(B)複数の作業に関する動作や手順に関する記憶(作業記憶)の効率的な管理・活用法、(C)状況に応じて人の作業の代替と補助を行いながらも作業を自律的に学習するロボットシステム、の3つの構成原理の解明となる。

研究実績の概要

令和3年度は1.対象物間関係の教示の実現,2教示インタフェースを用いた対話的作業教示システムの開発,3.作業横断的な作業記憶活用管理システムの開発,4.複雑作業のオンライン自律学習型実行を行った.以下にそれぞれを示す.1.については,令和2年度に提案した教示インタフェースを複数台用いて,各デバイス間の接触と姿勢変化から,複数の対象物間の重なりや隣り合わせといった物理的関係性を教示することを実現した.この教示インタフェースを複数台数用いることで,複数の対象物間関係の遷移をロボットの動作列としてロボットに教示し,この教示された動作列を状況に応じて実行することで複雑マニピュレーション作業の教示学習を実現した. 2.については,令和2年度に提案・設計・開発した教示インタフェースを用いて,人と対話しながら作業の自律実行中に作業の変更を即時的に教示することができる対話的作業教示システムを開発し,こロボットが作業を自律実行している最中でも人が音声対話することで割り込み,教示インタフェースを用いて新たな動作列を作業の追加として教示学習することができ,かつ教示した作業をすぐに実行できるロボットシステムを実現した. 3.については,令和2年度に提案した教示インタフェースをによる人の作業教示を,対象物の物理状態を基準として動作列に分割して記憶・管理するような作業記憶活用管理システムを開発し,共通した動作を複数作業間で作業横断的に記憶・管理するような効率的な作業記憶の学習を実現した.4.については,令和3年度に開発を行った上記の3つの構成要素を用いて,複数物体が接触しあうような複雑作業の自律実行中における即応的な対話的作業教示を実現した.最終評価実験として箱の積み重ね作業実験を,本システムを用いて行い,本研究で目標とする複雑作業のオンライン自律型実行が実現されたことを確認した.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Miniature Tangible Cube: Concept and Design of Target-Object-Oriented User Interface for Dual-Arm Telemanipulation2021

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Shingo、Hasegawa Shun、Yamaguchi Naoya、Okada Kei、Inaba Masayuki
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 6 号: 4 ページ: 6977-6984

    • DOI

      10.1109/lra.2021.3096475

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Few-experiential learning system of robotic picking task with selective dual-arm grasping2020

    • 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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 双腕組み立て作業の遠隔操縦のためのタンジブルユーザインターフェースデバイスの設計と開発2020

    • 著者名/発表者名
      北川 晋吾, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ソフトハンドを有するロボットの視聴覚統合型遠隔マニピュレーションシステムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      北川 晋吾, 廣瀬 俊典, 新城 光樹, 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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi