半構造化環境を利用したロボットの自律的環境モデル構築とタスクプランニング

• 研究課題/領域番号: 22700208
• 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: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 田中 秀幸 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (70376656)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010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: 知能ロボット / 環境構造化 / オントロジー工学 / 視覚マーカ / 生活支援ロボット / 知能ロボティクス

研究概要

半構造化環境とは、ロボットの活動を支援するための物理的・情報的な整備が部分的に施された環境のことをいう。本課題では、半構造化環境における自律ロボットの環境認識・モデル構築および行動計画の手法について研究を行った。主な成果としては、視覚による環境認識を支援する「マーカ」の分野において、「正面付近から観測したときの姿勢精度が悪い」という原理的な問題を解決する、マイクロレンズアレイを用いた画期的な高精度マーカを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] レンチキュラーレンズを用いた高精度な姿勢推定のための視覚マーカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸、角保志、 松本吉央、 LentiMark
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌「情報・システム:D」 画像の認識・理解論文特集 巻: J95-D(8) ページ: 1522-1529
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110009489163
  • 査読あり
• [雑誌論文] LentiMark:レンチキュラーレンズを用いた高精度な姿勢推定のための視覚マーカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌「情報・システム：D」 画像の認識・理解論文特集 巻: Vol.J95-D, No. 8 ページ: 1522-1529
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Visual Marker for Precise Pose Estimation based on Lenticular Lenses (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto
  • 雑誌名: Proc.of 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012) 巻: (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visual Marker System for Autonomous Object Handling by Assistive Robotic Arm (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka , Tetsuo Tomizawa, Yasushi Sumi, Jae Hoon Lee, Hyun Min Do, Bong Keun Kim, Tamio Tanikawa, Hiromu Onda, Kohtaro Ohba
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 23(4) ページ: 484-493
  • URL: http://www.fujipress.jp/finder/xslt.php?mode=present&inputfile=ROBOT002300040003.xml
  • 査読あり
• [雑誌論文] レンチキュラーレンズを用いた姿勢検出のための視覚マーカ (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 雑誌名: 第14回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
  • NAID: 170000067256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visual Marker System for Autonomous Object Handling by Assistive Robotic Arm (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, 他8名
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.23, No.4 ページ: 484-493
  • 査読あり
• [学会発表] 生活支援機器評価のための共通言語体系の構築に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 松本吉央
  • 学会等名: 第13回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(SI2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場, 福岡
  • 年月日: 2012-12-20
• [学会発表] オントロジー工学的観点からの ICF 再編の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 松本吉央
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2012(LIFE2012)
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知
  • 年月日: 2012-11-04
• [学会発表] A High-Accuracy Visual Marker Based on a Microlens Array (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto
  • 学会等名: Proc. The 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2012)
  • 発表場所: Vilamoura, Algarve, Portugal
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] A Novel AR Marker for High-Accuracy Stable Image Overlay (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto
  • 学会等名: Proc. The 1st IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2012)
  • 発表場所: Makuhari.
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] 正対時でも安定・高精度な姿勢推定が可能な AR マーカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 学会等名: 第17回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • 発表場所: 慶應大学,神奈川
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] マイクロレンズアレイを用いた高精度な姿勢推定が可能な視覚マーカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 学会等名: 第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場, 福岡
  • 年月日: 2012-08-06
• [学会発表] A Visual Marker for Precise Pose Estimation based on Lenticular Lenses (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto
  • 学会等名: Proc. 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012)
  • 発表場所: St. Paul, MN, USA.
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] レンチキュラーレンズを用いたモアレパターンによる視線角度検出とロボティクスへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 第17回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 山口・萩本陣
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] A High-Accuracy Visual Marker Based on a Microlens Array (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka
  • 学会等名: The 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2012)
  • 発表場所: Vilamoura, Algarve, Portugal
• [学会発表] A Novel AR Marker for High-Accuracy Stable Image Overlay (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka
  • 学会等名: The 1st IEEE Global Conference on Consumer Electronics（GCCE2012）
  • 発表場所: 千葉県
• [学会発表] A Visual Marker for Precise Pose Estimation based on Lenticular Lenses (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka
  • 学会等名: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012)
  • 発表場所: St. Paul, MN, USA.
• [学会発表] 正対時でも安定・高精度な姿勢推定が可能なARマーカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 第17回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • 発表場所: 神奈川県
• [学会発表] マイクロレンズアレイを用いた高精度な姿勢推定が可能な視覚マーカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 第15回 画像の認識・理解シンポジウム（MIRU2012）
  • 発表場所: 福岡県
• [学会発表] 生活分析のための工学的観点からのICF拡張の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 第12回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・京都大学
  • 年月日: 2011-12-25
• [学会発表] 高精度な姿勢検出のためのレンチキュラーレンズを用いた視覚マーカ (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: ビジョン技術の実利用ワークショップ(ViEW2011)
  • 発表場所: 神奈川・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 環境構造化と小型カメラを活用した生活支援ロボットアームの自動化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会 2011(ABML2011)
  • 発表場所: 芝浦工大, 東京
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 環境構造化と小型カメラを活用した生活支援ロボットアームの自動化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011(ABML2011)
  • 発表場所: 東京・芝浦工大
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 高精度な角度検出が可能な視覚マーカと位置合せタスクへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 芝浦工大, 東京
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] レンチキュラーレンズを用いた姿勢検出のための視覚マーカ (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 学会等名: 第14回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)予稿集
  • 発表場所: 金沢市文化ホール,石川
  • 年月日: 2011-07-21
• [学会発表] レンチキュラーレンズを用いた高精度なARマーカの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: テクノロジーショーケースinつくば2012
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] 視線角度を表示する視覚マーカの開発と環境構造化への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 第11回 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(SI2010)
  • 発表場所: 東北大学,仙台
  • 年月日: 2010-12-25
• [学会発表] Sky-view Based Navigation for Outdoor Route Following (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka
  • 学会等名: The 7th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence(URAI 2010)
  • 発表場所: Busan Exhibition & Convention Center,韓国
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Sky-view Based Navigation for Outdoor Route Following (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, Satoshi Muramatsu, Tetsuo Tomizawa, Takashi Suehiro, Bong Keun Kim, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto
  • 学会等名: Proc. The 7th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI 2010)
  • 発表場所: Busan, South Korea
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] Assistive Robotic Arm Autonomously Bringing a Cup to the Mouth by Face Recognition (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto
  • 学会等名: Proc. The 2010 IEEE Workshop on advanced Robotics and its Social Impacts (ARSO2010)
  • 発表場所: Seoul, South Korea.
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Assistive Robotic Arm Autonomously Bringing a Cup to the Mouth by Face Recognition (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Tanaka
  • 学会等名: The 2010 IEEE Workshop on advanced Robotics and its Social Impacts (ARSO2010)
  • 発表場所: Korea Institute of Science and Technology(KIST),韓国
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] 福祉用ロボットアームのためのハンドカメラ構成と生活支援タスクへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 第28回 日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学,名古屋
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 上空画像マッチングによる移動ロボットの自己位置推定とナビゲーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2010 (ROBOMEC2010)
  • 発表場所: 旭川大雪アリーナ,旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 屋外ビューベーストナビゲーションにおける上空画像の利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中秀幸
  • 学会等名: 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)
  • 発表場所: 釧路市観光国際交流センター,釧路
• [備考] Hideyuki Tanaka, Yasushi Sumi, Yoshio Matsumoto, Best Paper Award, The 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2012), "A High-Accuracy Visual Marker Based on a Microlens Array", 2012.10.11.
• [備考] 田中秀幸, 角保志, 松本吉央, MIRU2012 ベストインタラクティブセッション賞,「IS1-25: マイクロレンズアレイを用いた高精度な姿勢推定が可能な視覚マーカ」 , 2012.8.8.
• [備考] 田中秀幸,角保志,松本吉央, グラフィクスと CAD 研究会優秀研究発表賞,「正面からの観測でも高精度な姿勢推定が可能な AR マーカ」, 2012.6.22
• [備考] 田中秀幸, 角保志, 松本吉央, SI2010 優秀講演賞,「視線角度を表示する視覚マーカの開発と環境構造化への応用」 , 2010.12.25.
• [備考] Hideyuki Tanaka, 他 6 名, URAI2010 Best Paper Award, "Sky-view Based Navigation for Outdoor Route Following", 2010.11.26.
• [備考] 見る角度によってパターンが変化するAR マーカを開発、正面からでもグラグラしない高精度を実現, DigInfo TV, 2012.6.15
  • URL: http://jp.diginfo.tv/v/12-0111-d-jp.php
• [備考] 高精度な姿勢推定が可能な AR マーカ ～カメラで角度を知る新しい手法の発明と応用～, 第8回つくばビジネスマッチング会, 2013.2.21,三井物産本社, 東京.
• [備考] 高精度な姿勢推定のための AR マーカ, 産総研オープンラボ,I-19, 2012.10.25-26, 産総研つくば中央, 茨城.
• [備考] 正対時でも安定・高精度な姿勢推定が可能な AR マーカ, 第17回日本バーチャルリアリティ学会大会, D19, 2012.9.12-14,慶應大学, 神奈川.
• [備考] マイクロレンズアレイを用いた高精度なAR マーカ, 画像センシング展 2012,SSIIデモンストレーションゾーン, DS1-05, 2012.6.7-8, パシフィコ横浜, 神奈川.
• [備考] レンチキュラーレンズを用いた高精度なAR マーカの開発, テクノロジーショーケース in つくば 2012, 2012.1.13, つくば国際会議場, 茨城.
• [産業財産権] 位置姿勢検出システム (2012)
  • 発明者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 権利者名: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2012-234896
  • 出願年月日: 2012-10-24
• [産業財産権] 位置姿勢検出システム (2012)
  • 発明者名: 田中秀幸
  • 権利者名: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-234896
  • 出願年月日: 2012-10-24
• [産業財産権] マーカ (2011)
  • 発明者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 権利者名: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 公開番号: 2012-145559
  • 出願年月日: 2011-07-14
• [産業財産権] マーカ (2011)
  • 発明者名: 田中秀幸, 角保志
  • 権利者名: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2011-07-14
  • 取得年月日: 2015-11-27
• [産業財産権] ロボットアームのためのハンドカメラ装置 (2010)
  • 発明者名: 田中秀幸, 角保志, 松本吉央
  • 権利者名: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 公開番号: 2011-235386
  • 出願年月日: 2010-05-10
• [産業財産権] ロボットアームのためのハンドカメラ装置 (2010)
  • 発明者名: 田中秀幸
  • 権利者名: 産総研
  • 産業財産権番号: 2010-108241
  • 出願年月日: 2010-05-10
• [産業財産権] マーカ (2010)
  • 発明者名: 田中秀幸
  • 権利者名: 産総研
  • 産業財産権番号: 2010-287944
  • 出願年月日: 2010-12-24
• [産業財産権] マーカ (2010)
  • 発明者名: 田中 秀幸, 角 保志, 松本 吉央
  • 権利者名: (独)産業技術総合研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2010-287944
  • 出願年月日: 2010-12-24