ハプティックビジョンに基づく能動的触覚情報探索の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14380149
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 田中 弘美 立命館大学, 理工学部, 教授 (10268154)
• 研究分担者: 徐 剛 立命館大学, 理工学部, 教授 (90226374) ; 平井 慎一 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
• キーワード: リアルタイムマルチモードレンジセンサー / 多視点画像計測装置 / 実時間画像観測法 / カラー画像 / 3次元ボリューム / パイロット事象 / 粘弾性推定

研究概要

平成15年においては、前年度から引き続き、物体の重量と粘弾性情報探索の研究を進めた。さらに、その結果を当年購入予定の力覚フィードバツク装置Phantomの入力として用いて、重量と粘弾性特性推定結果の評価実験を開始した。新たに、仮想物体操作に必要な、物体間の3次元相互拘束関係情報の探索法について検討を始めた。
重量推定のためのパイロット事象生起(田中,平井):3次元ボリューム及び形状モデル、対称面、重心位置に基づき、物体の重量推定に最も効果的な、パイロット事象を生起させ、最も効果的に観察する方法を検討した。
粘弾性推定のためのパイロット事象生起(平井、田中):上記で獲得された、3次元ボリューム及び形状モデル、対称面、重心位置に基づき、物体の粘弾性推定にも効果的な、パイロット事象を生起させ、最も効果的に観察する方法を検討した。
3次元相互拘束関係推定のためのパイロット事象の生起(田中):前年度の3次元物体(ボリューム及び形状)モデリング研究において獲得された、3次元ボリューム及び形状モデル、対称面、重心位置に基づき、隣接する2物体間の3次元相互拘束関係推定に最も効果的な、1)外力の作用点(接触点)、外力の方向と強さ、を選択する方法、2)適切なロボットの操作を選択する方法、および、3)ロボットの操作により選択された外力を物体に作用する方法、4)外力の作用によって生起されるパイロット事象を最も効果的に観察する視線方向を推定する方法、を検討した。
事象の実時間画像観測(徐,田中):上記4)において選択されたパイロット事象の観測方向に従って配置された、リアルタイムレンジセンサとビデオカメラを用いて、パイロット事象における対象物体の、1)3次元位置変化を発見し、物体重心の移動を追跡する方法、2)姿勢変化を発見し、物体重心の移動を追跡する方法、3)3次元形状変化を発見し、柔軟物体の変形を追跡する方法、4)獲得された実時間距離・カラー画像計測データを分析して、外力の方向と強さを評価し修正する方法、を検討した。

研究成果

• [文献書誌] 田中士郎, 西村憲吾, 田中 弘美: "安定姿勢における形状対称性を用いた能動的3次元形状推定"情報処理学会論文誌コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM). 第7号 Vol.44. 38-45 (2003)
• [文献書誌] 植田直樹, 櫛浜斎延, 平井慎一, 田中弘美: "ハプティックビジョンに基づく能動的レオロジー物体モデリングのための粘弾性パラメータ抽出"日本バーチャルリアリティ学会論文誌,TVRSJ. Vol.8. 237-246 (2003)
• [文献書誌] 田中士郎, 谷川武市, 安部慶喜, 田中 弘美: "ハプティックビジョンに基づく能動的物体重量推定"情報処理学会論文誌コンピュータビジョンとイメージメディア「ロボットビジョン」特集号. 第8号. 51-60 (2003)
• [文献書誌] Hiromi T.Tanaka, N.Ueda, K.Kushihama, S.Hirai : Proc: "Vision-based Haptic Exploration"IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation(ICRA2003). (2003)
• [文献書誌] Naoki Ueda, Shinichi Hirai, Hiromi T.Tanaka: "Extracting Rheological Properties of Deformable Objects with Haptic Vision"Proc.14th Int.Conf. on Artificial Reality and Tele-existence (ICAT2003). 154-159 (2003)
• [文献書誌] H.Ohta, Asako Kimura, Hiromi T.Tanaka: "□ "Analysis by Simulation Approach to Inferring Functions of Articulated Objects,""Proc.14th Int.Conf. on Artificial Reality and Tele-existence (ICAT2003). 284-294 (2003)