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2020 年度 実績報告書

オブジェクトピッキングの観点に基づく物品配列パターンと把持動作計画

研究課題

研究課題/領域番号 17H01805
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

永田 和之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (10357634)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード物品配列パターン / 機械学習 / AKAZE特徴量
研究実績の概要

整列して陳列された物品のpick and placeの動作計画では, まず1) どの物品を把持し,2) どこに置くべきか,を決める必要がある.整列物品の把持対象や置くべき場所は,異商品の混入や商品の反転・転倒・欠品といった陳列の乱れとして現れる.本年は,小規模店舗における陳列商品群の pick and place を対象に,物品陳列の乱れから異商品の混入,商品の反転・転倒・欠品を検出する研究を実施した.これまでに,棚に陳列された商品群の陳列状態を,水平,垂直,奥行方向の整列を三つの基本陳列パターンとして機械学習により認識し,異なった方向の陳列Boundary Box(BB)の交差から個々の商品のBBを検出する手法を開発した.商品の欠品状態は,欠品の無い陳列BBと欠品の有る陳列BBに含まれる商品数の比較から検出でき,異商品の混入や商品の反転・転倒といった陳列の異常は,商品BBのテクスチャの比較から検出できる.陳列の異常検出について,まず,商品BBの全画素について色相ヒストグラムを特徴ベクトルとしてPCAを行い陳列の異常検出を試みた.その結果,商品ラベルの反転などでは陳列状態が正常な商品BBとの間で優位な差が得られず,陳列異常を正しく検出できなかった.次に,AKAZE特徴量を用い,陳列BBに含まれる商品BBについて総当たり方式で特徴量マチングを行った.その結果,陳列状態が正常な商品BBと異常な商品BBを正しく識別することができ,商品を正面から撮影した商品画像と商品BBのAKAZE特徴量マチングから商品を特定し,異商品混入を検出することができた.また,陳列物品のpick and placeの動作計画をサイバー空間で行うため,上記手法で認識された陳列商品群をサイバー空間に再構成することに着手した.

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 指の機能的分割に注目した多指ハンドによる物体操作2021

    • 著者名/発表者名
      永田和之
    • 学会等名
      第26回ロボティクスシンポジア
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習によるコンビニ商品の検出2020

    • 著者名/発表者名
      津田浩平,永田和之,西卓郎, 大西謙吾
    • 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2020
  • [学会発表] 小規模店舗の商品陳列における異商品混入の検出2020

    • 著者名/発表者名
      津田浩平,永田和之,大西謙吾
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] 小規模店舗における商品陳列の乱れ検出2020

    • 著者名/発表者名
      津田浩平,永田和之,大西謙吾
    • 学会等名
      SI2020

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公開日: 2021-12-27  

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