知能ロボットの視覚運動系協調作業のための運動学習に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08650497
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 査 紅彬 九州大学, 大学院システム情報科学研究科, 助教授 (80225680)
• 研究分担者: 岡田 伸廣 九州大学, 工学部, 講師 (80224020) ; 長谷川 勉 九州大学, 大学院システム情報科学研究科, 教授 (00243890)
• キーワード: 視覚運動系 / 協調 / 学習 / 視点計画 / 自己組織化

研究概要

1. 視覚機能の強化による学習アルゴリズムの改善:ビジュアルサーボの手法を取り入れることにより、視覚機能を二次元処理から三次元処理へ拡張し、外部環境に対する本システムの感覚情報獲得能力を改善した。そのなかにおいては、ロボットアームの位置到達運動を、ドリフト、前後移動及び座標軸周りの回転といった基本動作の組み合わせによって表現し、ターゲット動きの運動分解と認識や、アーム基本動作の制御などを実現する方法を開発した。また、多数の障害物が存在する環境においては、障害物の検出と、その出現に伴なう追加学習をいかに実現させるかについて検討し、複雑環境下での実機実験を行った。
2. 複数作業機構の制御への学習アルゴリズムの応用:いままで開発された、単一のロボットアームを対象とした学習方法を、複数アームまたは複数指ハンドへの適用を試みた。特に、作業機構の自由度の冗長性、運動のダイナミクス、作業機構同士間の衝突といった問題を考慮した学習アルゴリズムを設計し、実作業におけるその性能を検証した。さらに、自律的ロボットの運動制御を、三次元曲面物体及び室内環境の自動モデリングに必要な視点計画という立場から具体化し、その感覚運動協調のための視点決定アルゴリズムを開発した。
3. ロボット関係の学術会議で本研究の成果を発表し、他の研究者との議論を通して本研究の問題点を明らかにし、その改善についての新しい方向性を検討した。
4. いままで開発した基本ソフトウェアを整理した。
5. 最終的には、本研究で得られた成果をまとめた成果報告書を作成した。

研究成果

• [文献書誌] H.Zha,H.Nagahama,T.Hasegawa: "Strategies for Changing Configurations of Autonomous Arms in a Complex Pusing Task" Proc.Third Int.Symp.Artificial Life Robotics. 674-677 (1998)
• [文献書誌] K.Morooka,H.Zha,T.Hasegawa: "Active Object Modeling Based on Next Best Viewpoint(NBV) Planning" Proc.14th lnt.Conf.Pattern Recognition. 6778-681 (1998)
• [文献書誌] H.Zha,H.Nagahama,T.Hasegawa: "Distributed Multi-Arm Systems for Complex Pushing Tasks" Proc.IEEE Int.Conf.Systems,Man,and Cybemetics. 3359-3364 (1998)
• [文献書誌] N.Okada,H.Zha,T.Hasegawa,etc.: "A Vision System for a Reliable and Fast Parts Picking System" Proc.4th Japan-France and 2nd Asia-Europe Congress on Mechatronics. 634-637 (1998)
• [文献書誌] K.Tanaka,H.Zha,T.Hasegawa: "Planning Observation Positions for a Mobile Robot to Update Incomplete Maps of indoor Environments" Proc.1998 IEEE/RSJ Int.Conf.Intelligent Robots and Systems. 899-904 (1998)