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2016 年度 実施状況報告書

産業知能ロボットの強制吸引グリッパと触力覚誘導動作に基づく検証型一般物体把持体系

研究課題

研究課題/領域番号 16K12499
研究機関東京大学

研究代表者

岡田 慧  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70359652)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード知能ロボット / 強制吸引グリッパ / 手探り操作
研究実績の概要

従来の知能ロボット分野の物体把持研究では,対象・環境の三次元形状から把持位置・姿勢・動作を計画実行す る認識行動型のアプローチが一般的であるが,これではぬいぐるみやビニールに入った物品など多様な物体が棚 の中に時には重なり置かれている実環境での一般物体把持には対応できない.そこで,本研究では手探り動作から物体を取り 出し,その成否を判別する検証型のアプローチを採用し,その技術基盤であるどのような物体でも持ち上げられる 強制吸引グリッパと,触力覚融合による手探り誘導動作を解明し,物体判別の認識処理と影向して検証型の一般物 体把持システムを構築し,その構成法を学術的に対応づける事で,次世代の産業ロボット応用に繋げることを目的とする.
平成28年度は強制吸引パッドについて性能の評価を国際的な産業用ロボットによる物品取り出し評価会を通じて検証した.また,強制吸引グリッパへの触力覚の組み込みとして曲げセンサ,近距離センサの組み込み試作と評価を行った.さらに新規に強制吸引と挟み込み多指からなる統合型の吸引ハンドを開発し,これを用いた多種類の物品吸引把持戦略を環境の認識情報に応じて選択する行動生成アルゴリズムの開発した.また,双椀型のロボットにおいて検証型の一般物品把持の経験履歴から対象の物品に応じて利用する腕の本数を選択する手法についても学習アルゴリズムとシステム構築を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究は順調に進んでおり,引き続き国際的な産業用ロボットによる物品取り出し評価会を通じて強制吸引グリッパ型の一般物体把持体系の確立に取り組んでいる.
また,当初の予定になかった新規の研究成果として強制吸引と挟み込み多指からなる統合型の吸引ハンドの開発と認識行動生成法の実現,さらに,双椀ロボットによる検証型アルゴリズムから予見型アルゴリズムへの学習的な発展法に関して端緒を開いている.

今後の研究の推進方策

平成28年度は,触力覚統合による手探り誘導制御,能動触力覚センシングによる環境物体判別処理,検証型のマルチモーダル物体認識処理を実施し,検証型物体把持動作システムの評価を通じて有効性を評価する.実験は国際学会でのピッキング課題である倉庫棚の物品把持を対象とし,他の手法との定量的な比較を行い,本アプローチの有効性を評価するとともに,これまでに共同研究を進めてきている国内の産業ロボットメーカとも協力し,実産業分野での応用可能性をも検討する.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 解説 ロボットコンテストAmazon Picking Challenge2017

    • 著者名/発表者名
      岡田慧
    • 雑誌名

      電信情報通信学会 - IEICE会誌

      巻: Vol. 100, No. 2 ページ: 129-133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Object Segmentation for Shelf Bin Picking by Humanoid with Deep Learning and Occupancy Voxel Grid Map2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Wada, Masaki Murooka, Kei Okada, Masayuki Inaba
    • 雑誌名

      in Proceedings of the 2016 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2016)

      巻: 1 ページ: 1149-1154

    • 査読あり
  • [学会発表] [特別講演]Amazon Picking Challenge2016の参加レポート2017

    • 著者名/発表者名
      藤吉弘亘,松元叡一,岡田 慧
    • 学会等名
      信学技報, vol. 116, no. 461, PRMU2016-174, pp. 123-129, 2017年2月
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2017-02-11 – 2017-02-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 物品棚のピッキング作業のための深層学習でのセマンティック画像分割と三次元物品輪郭抽出2016

    • 著者名/発表者名
      二井谷 勇佑, 和田 健太郎, 長谷川 峻, 北川 晋吾, 板東 正祐, 岡田 慧, 稲葉 雅幸
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学白川キャンパス
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] Adaptive Picking Motion Generation with Reinforcement Learning of Perception based on Experience in Robotic Tasks2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Wada, Kei Okada, Masayuki Inaba
    • 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'16
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-08 – 2016-06-11

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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