| 研究課題/領域番号 |
21K12080
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
島田 伸敬 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10294034)
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| 研究分担者 |
松尾 直志 一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80449545)
平井 慎一 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ロボットハンド / プロセスモデル / 視触覚統合 / 柔軟物の操作 / 柔軟物操作 / 把持動作 / プロセスモデリング / 深層学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ロボットハンドが柔らかい対象を把持しながら、手順に従ってそれらを状態変化させる操り動作（例：袋詰めの粉体や山積みの調理済食品といった不定形柔軟物のつまみ上げ等）を行うための視覚・力触覚を統合した枠組みの研究である。応答時間の短い力触覚的な計測と制御と、応答時間の長い視覚的な状態変化の検知を組み合わせた作業モデルを数理的に構築すること、柔らかくて変形する不定形な食材を自動で盛り付けるようなロボットを実現することを目指す。そのための基礎理論を研究することが課題である。
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| 研究成果の概要 |
力触覚と視覚的変形の二つの情報を整合させた統一的なハンドによる物体操作の自動プロセスモデリングの枠組みに基づき、視覚による大局的な状態認知と力触覚の微視的知覚を相補的に組み合わせることで、多段ノッチ型レバーのように力の掛け具合が不均等に変わる操作対象や、柔軟物とりわけ食材を取り扱う手順を、ロボットハンド実機を用いて実装した。また、物体の形状に基づく大局的な操作方法の獲得のための人行動ロギングシステムの開発、観察に基づく物体把持方法の自動分類および獲得手法の提案、大規模言語モデルに基づく大局的な状況観察に元づくロボットの片付け行動の適応的生成について研究した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大局的ではあるが更新レートの遅い視覚情報と更新レートは早いが微視的スケールにとどまる力触覚情報をどのように調整、統合してロボットの合目的行動を生成するかと言う学術的課題に取り組んだ。食品メーカーと共同で工場ラインにおける食材ハンドリングの自動化を目指し、食材定量把持のための食材状態認識およびハンド行動の生成手法を提案したこと、さらに実機による試作プラントの製作を進め実応用への端緒とできた。これらを踏まえて生活空間において実際に役にたつ行動のできるロボットの実現に貢献した。
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