共進化手法による家庭内掃除ロボットの高効率・ロバスト行動計画法

• 研究課題/領域番号: 22700204
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 千葉 龍介 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (80396936)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 掃除ロボット / 掃引作業 / 競争的共進化 / 行動計画 / 共進化

研究概要

近年,自律ロボットによる家庭内・オフィス内作業が達成されつつあるが,未だその作業効率には疑問が残っており,適切なロボットの行動計画を行う必要がある.本研究では,家庭内・オフィス内という未知・動的な環境で高効率かつロバストな行動を達成するため,ロボットの行動計画法の提案を行う.家庭内での掃引作業を例に採り,遺伝的プログラミングにより高効率性を,遺伝的アルゴリズムによりロバスト性を獲得する.これらを同時に行うための競争的共進化手法を提案し,シミュレーションによりその有効性を検証する.

研究成果

• [雑誌論文] Flow Path Network Design for Robust AGV Systems Against Tasks Using Competitive Coevolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Chiba, Tamio Arai, Jun Ota
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 4 ページ: 475-484
  • 査読あり
• [学会発表] 競争的共進化アルゴリズムによるロバストな家庭内掃引作業のための行動計画法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 磯崎雄一, 千葉龍介, 森泰親
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学五日市キャンパス
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 生活支援のためのSURFを用いた物体給士ロボットシステムの提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木翔平, 千葉龍介, 森泰親
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学五日市キャンパス
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 競争的共進化アルゴリズムによるロバストな家庭内掃引作業のための行動計画法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 磯崎雄一,千葉龍介,森泰親
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
• [学会発表] 位相シフト法を用いたレール形状測定システムの提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸塚章一郎, 千葉龍介, 森泰親, 青木翔平, 太田賢一, 小山愛
  • 学会等名: 公益社団法人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SI2011
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
  • 年月日: 2011-12-25
• [学会発表] Homography分解を用いた画像変化を考慮した生活支援のための物体給仕システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木翔平, 千葉龍介, 森泰親
  • 学会等名: 第4回横幹連合コンファレンス
  • 発表場所: 石川ハイテク交流センター
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いたロボットの家庭内掃引作業における困難な環境の発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎雄一, 千葉龍介, 森泰親
  • 学会等名: 平成23年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Establishment of a Function Embodiment Knowledge Base for Supporting Service Design (2011)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Nemoto, Fumiya Akasaka, Ryosuke Chiba, Yoshiki Shimomura
  • 学会等名: 2011 Asian Conference on Design and Digital Engineering (ACDDE 2011)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] Contents Parameter Design using Multi-Objective Particle Swarm Optimization for Service Improvement (2011)
  • 著者名/発表者名: Rryosuke Chiba, Fumiya Akasaka, Takeshi Tateyama, Kentaro Watanabe, Yoshiki Shimomura
  • 学会等名: the 44th CIRP Conference on Manufacturing Systems
  • 発表場所: Madison, Wisconsin, USA
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] Establishment of a Function Embodiment Knowledge Base for Supporting Service Design (2011)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Nemoto, Fumiya Akasaka, Ryosuke Chiba, Yoshiki Shimomura
  • 学会等名: Asian Conference on Design and Digital Engineering(ACDDE 2011)
• [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いたロボットの家庭内掃引作業における困難な環境の発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎雄一,千葉龍介,森泰親
  • 学会等名: 平成23年電気学会電子・情報・システム部門大会
• [学会発表] Homography分解を用いた画像変化を考慮した生活支援のための物体給仕システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木翔平,千葉龍介,森泰親
  • 学会等名: 第4回横幹連合コンファレンス
• [学会発表] 位相シフト法を用いたレール形状測定システムの提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸塚章一郎,千葉龍介,森泰親,青木翔平,太田賢一,小山愛
  • 学会等名: 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(SI2011)
• [学会発表] SURFマッチングを用いた物体の三次元位置計測における閾値自動調整法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木翔平, 千葉龍介, 森泰親
  • 学会等名: 計測自動制御学会第10回システムインテグレーション部門講演会(SI2010)
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
  • 年月日: 2010-12-24
• [学会発表] ヒトの起立姿勢制御に関する多感覚と筋活動との関係の調査 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川広晃, 千葉龍介, 高草木薫, 淺間一, 太田順
  • 学会等名: 計測自動制御学会第10回システムインテグレーション部門講演会(SI2010)
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] サービス工学における多目的最適化によるコンテンツパラメータ設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 千葉龍介, 赤坂文弥, 舘山武史, 渡辺健太郎, 下村芳樹
  • 学会等名: Designシンポジウム2010
  • 発表場所: 産業技術大学院大学
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] Neural Network Estimation of LAL/VPC Resions of Silkmoth using Genetic Algorithm (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Chiba, Sunao Hashimoto, Tomoki Kazawa, Ryohei Kanzaki, Jun Ota
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2010)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] LAL-VPC領域のモデル化と進化計算によるカイコガの神経回路網の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 千葉龍介, 橋本素直, 加沢知毅, 神崎亮平, 太田順
  • 学会等名: 第20回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2010/iFAN2010)
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Contents Quality Design Considering Corporate Resource with Service Engineering (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Chiba, Fumiya Akasaka, Yoshiki Shimomura, Takeshi Tateyama, Tamio Arai
  • 学会等名: the 11th International Design Conference
  • 発表場所: Dubrovnik, Croatia
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Neural Network Estimation of LAL/VPC Resions of Silkmoth using Genetic Algorithm (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Chiba, Sunao Hashimoto, Tomoki Kazawa, Ryohei Kanzaki, Jun Ota
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS 2010)
• [学会発表] Tamio Arai Contents Quality Design Considering Corporate Resource with Service Engineering (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Chiba, Fumiya Akasaka, Yoshiki Shimomura, Takeshi Tateyama
  • 学会等名: the 11th International Design Conference
• [学会発表] LAL-VPC領域のモデル化と進化計算によるカイコガの神経回路網の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 千葉龍介,橋本素直,加沢知毅,神崎亮平,太田順
  • 学会等名: 第20回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2010/iFAN2010)
• [学会発表] ヒトの起立姿勢制御に関する多感覚と筋活動との関係の調査 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川広晃,千葉龍介,高草木薫,淺間一,太田順
  • 学会等名: 計測自動制御学会第10回システムインテグレーション部門講演会(SI2010)
• [学会発表] SURFマッチングを用いた物体の三次元位置計測における閾値自動調整法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木翔平,千葉龍介,森泰親
  • 学会等名: 計測自動制御学会第10回システムインテグレーション部門講演会(SI2010)
• [学会発表] サービス工学における多目的最適化によるコンテンツパラメータ設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 千葉龍介,赤坂文弥,舘山武史,渡辺健太郎,下村芳樹
  • 学会等名: Designシンポジウム2010
• [学会発表] Contents Parameter Design using Multi-Objective Particle Swarm Optimization for Service Improvement
  • 著者名/発表者名: Rryosuke Chiba, Fumiya Akasaka, Takeshi Tateyama, Kentaro Watanabe, Yoshiki Shimomura
  • 学会等名: the 44th CIRP Conference on Manufacturing Systems