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2015 年度 実績報告書

ロボットによる高度な作業実現のための人の認識・技能の活用

研究課題

研究課題/領域番号 14J09039
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 浩光  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワード人の技能 / ロボット / 遠隔操作 / インフラ検査 / 映像提示 / 打音検査
研究実績の概要

本研究では「遠隔操作システムにおけるロボットと人の協調による高精度な環境認識手法の構築」を目的とし,従来人手で行われている高度な認識作業として音響信号を用いた点検・診断作業である打音検査に焦点を当てた.最終年度は,従来人手でも行うことが困難であった打音信号を用いたコンクリート変状の劣化度合いの推定法の構築,およびそのモジュール化を行い,遠隔操作ロボットを用いて打音検査を効率的に遂行するための映像提示システムを構築した.
(1)検査用ハンマと非接触マイクを用いて,自動的に変状を検出するとともに変状の劣化度合いを推定する信号処理アルゴリズムを構築した.打音の時間周波数解析を行い,健状部と変状部の打音信号との類似度からなる2次元相関値を用いて変状を検出する.その際,ひび割れの深さなど変状の劣化度合いにより相関値に傾向があることに注目し,確率的にひび割れ深さを推定する手法を構築した.本研究の成果は,日本機械学会の投稿論文として発表した.
(2)打音モジュールを備えたロボットを遠隔操作で移動させる場合,オペレータにはあたかも第三者視点からロボットを俯瞰しているかのような俯瞰映像を提示することが操作性の観点から有効である.本年度は,複数カメラの一部が故障した場合にも欠損視野の無い俯瞰映像を提示することが可能な俯瞰映像提示システムを構築した.本研究の成果は,精密工学会の投稿論文として発表した.
(3)ロボットの遠隔操作において,アームを有するロボットを遠隔操作する際,オペレータへの提示映像がロボット自身の機体により遮られることで視野が狭くなる問題が生じる.本研究では,打音検査ロボットの遠隔操作における提示映像中の遮蔽の問題を解決するために,3台のRGB-D センサを用いた遮蔽物の透視映像生成手
法,および透視映像提示システムを構築した.本研究の成果は,精密工学会誌の投稿論文として発表した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 12件)

  • [雑誌論文] 打音検査のための自動校正機能を備えた自動変状診断アルゴリズム2016

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: Vol. 82, No. 834 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00426

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 魚眼ステレオカメラを用いた全天周時系列画像からのオーロラ3次元計測2016

    • 著者名/発表者名
      竹内 彰, 藤井 浩光, 山下 淳, 田中 正行, 片岡 龍峰, 三好 由純, 奥富 正敏, 淺間 一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: Vol. 82, No. 834 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00428

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 遠隔操作ロボットのための複数RGB-Dセンサを用いた半隠消映像のオンライン生成2015

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩光, 杉本 和也, 山下 淳, 淺間 一
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: Vol. 81, No. 12 ページ: 1185-1192

    • DOI

      10.2493/jjspe.81.1185

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カメラ配置設計による故障時に備えたロボット遠隔操作のための俯瞰映像提示システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      小松 廉, 藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: Vol. 81, No. 12 ページ: 1206-1212

    • DOI

      10.2493/jjspe.81.1206

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Scale-Reconstructable Structure from Motion Using Refraction with a Single Camera2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Shibata, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Seattle, US
    • 年月日
      2016-05-26 – 2016-05-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Defect Detection with Estimation of Material Condition Using Ensemble Learning for Hammering Test2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2016-05-16 – 2016-05-21
    • 国際学会
  • [学会発表] リングレーザとカメラを用いた大型構造物の3次元計測のためのStructure from Motionによる光切断面の統合2016

    • 著者名/発表者名
      樋口 寛, 藤井 浩光, 谷口 敦史, 渡辺 正浩, 山下 淳, 淺間 一
    • 学会等名
      第21回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      長崎やすらぎ伊王島,長崎県 長崎市
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-18
  • [学会発表] 3地点魚眼画像による特徴点の誤検出除去を用いたオーロラの3 次元ステレオ計測2016

    • 著者名/発表者名
      竹内 彰, 藤井 浩光, 山下 淳, 田中 正行, 片岡 龍峰, 三好 由純, 奥富 正敏, 淺間 一
    • 学会等名
      第21回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      長崎やすらぎ伊王島,長崎県 長崎市
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-18
  • [学会発表] Visualization of the Surrounding Environment and Operational Part in a 3DCG Model for the Teleoperation of Construction Machines2015

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Iwataki, Hiromitsu Fujii, Alessandro Moro, Atsushi Yamashita, Hajime Asama and Hiroshi Yoshinada
    • 学会等名
      The 2015 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス,愛知県 名古屋市
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Absolute Scale Structure from Motion Using a Refractive Plate2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Shibata, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス,愛知県 名古屋市
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Seeing through Obstacles by Using Movable RGB-D Sensors2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kittaka, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 JSME/RMD International Conference on Advanced Mechatronics
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス,東京都 新宿区
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Robot Body Occlusion Removal in Omnidirectional Video Using Color and Shape Information2015

    • 著者名/発表者名
      Binbin Xu, Sarthak Pathak, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 JSME/RMD International Conference on Advanced Mechatronics
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス,東京都 新宿区
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Boosting-based Visualization of Concrete Defects for Hammering Inspection2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 JSME/RMD International Conference on Advanced Mechatronics
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス,東京都 新宿区
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Bird’s-eye View Image Generation with Camera Malfunction in Irradiation Environment2015

    • 著者名/発表者名
      Ren Komatsu, Hiromitsu Fujii, Hitoshi Kono, Yusuke Tamura, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 JSME/RMD International Conference on Advanced Mechatronics
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス,東京都 新宿区
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Measurement of Large Structures with a Ring Laser and a Camera Using Structure from Motion for Integrating Cross Sections2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Higuchi, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 JSME/RMD International Conference on Advanced Mechatronics
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス,東京都 新宿区
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsupervised Learning Approach to Detection of Void-type Defects in Concrete Structure Using Hammering and Clustering2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Younes Louhi (Kasahara), Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 JSME/RMD International Conference on Advanced Mechatronics
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス,東京都 新宿区
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] 暗所調査のための複数照明の調光制御を用いた白とび・黒つぶれ画像の補正2015

    • 著者名/発表者名
      林 鍾勳, 藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学 六甲台第2キャンパス,兵庫県 神戸市
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] 3D Visualization of Aurora from Optional Viewpoint at Optional Time2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Takeuchi, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita, Masayuki Tanaka, Ryuho Kataoka, Yoshizumi Miyoshi, Masatoshi Okutomi and Hajime Asama
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH Asia 2015
    • 発表場所
      神戸国際会議場・神戸国際展示場,兵庫県 神戸市
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Environmental Adaptivity of Defect Detector for Hammering Test Using Boosting Algorithm2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      The 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代社会インフラ用ロボット現場検証における無人化施工用俯瞰映像提示システムの適用2015

    • 著者名/発表者名
      小松 廉, 藤井 浩光, Alessandro Moro, 野末 晃, 三村 洋一, 小幡 克実, 山下 淳
    • 学会等名
      第15回建設ロボットシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス,大阪府 豊中市
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-09
  • [学会発表] Clustering-based Automatic Diagnosis of Concrete Condition Using Hammering2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Younes Louhi Kasahara, Hiromitsu Fujii, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 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 東京千住キャンパス,東京都 足立区
    • 年月日
      2015-09-03 – 2015-09-05
  • [学会発表] 暗所調査のための複数照明制御を用いた画像内の白とび・黒つぶれ領域の補正2015

    • 著者名/発表者名
      林 鍾勳, 藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一
    • 学会等名
      精密工学会画像応用技術専門委員会サマーセミナー2015
    • 発表場所
      熱川温泉熱川ハイツ,静岡県 賀茂郡
    • 年月日
      2015-08-24 – 2015-08-25
  • [学会発表] 透明平板による屈折を利用した単眼カメラでのスケール復元が可能なStructure from Motion2015

    • 著者名/発表者名
      柴田 彬, 藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一
    • 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'15
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」,京都府 左京区
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 俯瞰映像提示システムのカメラトラブル時における視野確保のための複数魚眼カメラ配置設計2015

    • 著者名/発表者名
      小松 廉, 藤井 浩光, Alessandro Moro, 山下 淳, 淺間 一
    • 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'15
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」,京都府 左京区
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 打音診断支援のための集団学習器を用いた打音特徴量の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩光, 山下 淳, 淺間 一
    • 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'15
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」,京都府 左京区
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 建設機械遠隔操作のための周囲および作業部映像提示システム-機体前方映像中の作業対象物の検出-2015

    • 著者名/発表者名
      岩滝 宗一郎, 藤井 浩光, Alessandro Moro, 山下 淳, 淺間 一, 吉灘 裕
    • 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'15
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」,京都府 左京区
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19

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公開日: 2016-12-27  

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