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布製品の能動操作による布の知識表現と操作技能の自動獲得

研究課題

研究課題/領域番号 26700024
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 知能ロボティクス
研究機関信州大学

研究代表者

山崎 公俊  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (00521254)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード布の知識表現 / 布の認識 / 布の操作 / 自律型ロボット / マニピュレーション / 布の形状予測 / 知能ロボット / 柔軟物認識・操作 / 感覚行動システム / 柔軟物認識 / 柔軟物操作 / 知能ロボティクス
研究成果の概要

本研究の成果は主に二つある.一つは,操作に伴う布の形状変化を予測する仕組みを提案したことである.従来,布のふるまいを予測できる一般的なモデルは実現が困難であったが,本研究では,比較的単純な形状の布製品を対象にした場合ではあるものの,解決策の例を示した.もう一つの成果は,布製品の操作方法をロボットに自動で獲得させる仕組みを構築したことである.シャツの折り畳みを例としてとりあげ,この実現のために,動作計画手法と強化学習手法を組み合わせた新たな動作獲得の枠組みを提案した.ロボットアームの構成に適した操作軌道を,人間が布を畳む様子を参考にして自動で生成することを可能にした.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] EMD Net: An Encode-Manipulate-Decode Network for Cloth Manipulation2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanaka, Solvi Arnold, Kimitoshi Yamazaki
    • 雑誌名

      IEEE ICRA RA-Letter

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 知能ロボットによる布製品操作のためのセンサ情報処理と認識2018

    • 著者名/発表者名
      山崎公俊
    • 雑誌名

      画像ラボ

      巻: - ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] A method of classifying crumpled clothing based on image features derived from clothing fabrics and wrinkles2017

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki
    • 雑誌名

      Autonomous Robots

      巻: 41 ページ: 865-879

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 畳み込み演算を利用したロボットビジョンアプリケーション2017

    • 著者名/発表者名
      山崎公俊
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 35 ページ: 644-647

    • NAID

      130006250494

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Survey of robotic manipulation studies intending practical applications in real environments -object recognition, soft robot hand, and challenge program and benchmarking-2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuyou Watanabe, Kimitoshi Yamazaki, Yasuyoshi Yokokoji
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 31 ページ: 1114-1132

    • NAID

      130007404888

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kullback Leibler Control Approach to Rubber Band Manipulation2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Murase, Kimitoshi Yamazaki and Takamitsu Matsubara
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selection of Grasp Points of Cloth Product on a Table Based on Shape Classification Feature2017

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on Information and Automation

      巻: - ページ: 136-141

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hanging Work of T-Shirt in Consideration of Deformability and Stretchability2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Koishihara, Solvi Arnold, Kimitoshi Yamazaki, Takamitsu Matsubara
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on Information and Automation

      巻: - ページ: 130-135

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unfolding of a rectangular cloth from unarranged starting shapes by a Dual-Armed robot with a mechanism for managing recognition error and uncertainty2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yuba, Solvi Arnold, Kimitoshi Yamazaki
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 0 号: 10 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1080/01691864.2017.1285722

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 形状分類に基づく机上に置かれた布製品の把持点検出2017

    • 著者名/発表者名
      山崎公俊
    • 雑誌名

      第22回ロボティクスシンポジア予稿集

      巻: 1 ページ: 119-120

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implicit Policies for Deformable Object Manipulation with Arbitrary Start and End States: A Novel Evolutionary Approach2016

    • 著者名/発表者名
      Solvi Arnold and Kimitoshi Yamazaki
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Conference on Robotics and Biomimetics

      巻: 1 ページ: 1776-1781

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bottom Dressing by a Dual-arm Robot Using a Clothing State Estimation Based on Dynamic Shape Changes2016

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki, Ryosuke Oya, Kotaro Nagahama, Kei Okada and Masayuki Inaba
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Robotic Systems

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.5772/61930

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 単腕ロボットによる巻き込み防止器具を用いた矩形布生地の展開2015

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之,山崎公俊
    • 雑誌名

      システム制御情報学会誌

      巻: 28 ページ: 267-274

    • NAID

      130005099902

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Method of Grasp Point Selection from an Item of Clothing Using Hem Element Relations2015

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 29 ページ: 13-24

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 単腕ロボットによる巻き込み防止器具を用いた矩形布生地の展開*2015

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之,山崎公俊
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005099902

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 双腕ロボットによる身体部位を用いた布製品の折り畳み行動の獲得2018

    • 著者名/発表者名
      莫亜強
    • 学会等名
      第23回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] EM*D-net による動作生成と形状予測に基づく布製品の操作2018

    • 著者名/発表者名
      田中大輔
    • 学会等名
      第23回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 人型双腕ロボットによる身体部位を用いた布製品折り畳み行動の獲得2018

    • 著者名/発表者名
      莫亜強
    • 学会等名
      信州ロボット研究会ポスター発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 双腕型移動マニピュレータによるハンガーにかけられた衣服の展開と折り畳み2017

    • 著者名/発表者名
      津田翔
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] テンプレートマッチングと幾何形状検出に基づく物体姿勢認識2017

    • 著者名/発表者名
      東出泰治
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 双腕ロボットによる身体形状を用いた布製品の折り畳み2017

    • 著者名/発表者名
      莫亜強
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cloth Manipulation Planning by Back-propagation using a 3D Convolutional Auto-Encoder and a Recurrent Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      Solvi ARNOLD
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 布製品折り畳みの学習と実ロボットによる操作実現2017

    • 著者名/発表者名
      田中大輔
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 布の変形と伸縮性を考慮したTシャツのハンガーかけ作業の実現2016

    • 著者名/発表者名
      小石原洋介,山崎公俊
    • 学会等名
      第17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
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] つまみ滑りの失敗検知回復を伴う双腕ロボットによる布製品の展開2016

    • 著者名/発表者名
      守屋佑亮,山崎公俊
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三軸触覚センサ板ユニットを用いた棒状物体の種別と把持方向推定2015

    • 著者名/発表者名
      松本廣一郎
    • 学会等名
      第16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
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Unfolding of a Rectangular Cloth Based on Action Selection Depending on Recognition Uncertainty2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yuba
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Instance Recognition of Clumped Clothing Using Image Features Focusing on Clothing Fabrics and Wrinkles2015

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki
    • 学会等名
      International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      珠海(中国)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 行動蓄積データを用いた多関節マニピュレータの動作計画2015

    • 著者名/発表者名
      守屋佑亮
    • 学会等名
      信州ロボット研究会ポスター発表会
    • 発表場所
      信州大学(長野県長野市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 双腕ロボットによる矩形布生地の展開2015

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之
    • 学会等名
      信州ロボット研究会ポスター発表会
    • 発表場所
      信州大学(長野県長野市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 認識の不確実性を考慮した動作選択に基づく矩形布生地の展開2015

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 双腕ロボットによる摘み滑り動作を伴う矩形布生地の展開2015

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      みやこメッセ(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 行動蓄積データを用いた多関節アームの卓上物体把持計画2015

    • 著者名/発表者名
      守屋佑亮
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      みやこメッセ(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 双腕ロボットによる摘み滑り動作を伴う矩形布生地の展開2015

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2015
    • 発表場所
      京都, 京都市勧業館「みやこめっせ」
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 行動蓄積データを用いた多関節アームの卓上物体把持計画2015

    • 著者名/発表者名
      守屋佑亮
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2015
    • 発表場所
      京都, 京都市勧業館「みやこめっせ」
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Bottom Dressing by a Life-Sized Humanoid Robot Provided Failure Detection and Recovery Functions2014

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      東京,中央大学
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Unfolding an Item of Rectangular Clothing Using a Single Arm and an Assistant Instrument2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yuba
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      東京,中央大学
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 布の認識・操作のためのセンサ情報処理とロボティクス2014

    • 著者名/発表者名
      山崎公俊
    • 学会等名
      第2回テニュアトラック教員による創発型シンポジウム
    • 発表場所
      横浜,TKPガーデンシティ横浜
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動作経験の蓄積データを利用した手先軌道生成の効率化2014

    • 著者名/発表者名
      守屋佑亮
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部講演会
    • 発表場所
      長野,信州大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Grasping Point Selection on an Item of Crumpled Clothing Based on Relational Shape Description2014

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yamazaki
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      米国,シカゴ
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An Object Classification Framework Based on Unmeasurable Area Patterns Found in 3D Range Images2014

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Automation Science and Engineering
    • 発表場所
      台湾,台北
    • 年月日
      2014-08-18 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 布製品に関わる家庭内作業自動化のための蓄積センサデータに基づく認識処理の方式2014

    • 著者名/発表者名
      山崎公俊
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2014
    • 発表場所
      富山,富山国際会議場
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 単腕ロボットによる巻き込み防止器具を用いた矩形布生地の展開2014

    • 著者名/発表者名
      弓場寛之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2014
    • 発表場所
      富山,富山国際会議場
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 三次元距離画像の不観測データパターンを利用した物体の存在位置推定2014

    • 著者名/発表者名
      松本廣一郎
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2014
    • 発表場所
      富山,富山国際会議場
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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