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2019 年度 実績報告書

DeepLearningを用いた多指ロボットハンドによる道具操り動作の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17J10571
研究機関早稲田大学

研究代表者

船橋 賢  早稲田大学, 創造理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
キーワード分散型触覚センサ / マニピュレーション / 畳み込みニューラルネットワーク
研究実績の概要

昨年度は3軸触覚センサを搭載した2指による物体操りを実現した.ハンド表面はシリコンで覆われているためハンドが把持している物体とは面接触を行うことになるが,Convolutional Neural Network (CNN)を用いることによって,高い成功確率での操りを行った.この結果に対して,さらに未学習の日常物体での操りも行い,最終的に5種類の物体を高い成功確率で操ることに成功した.
本年度では,操り動作を学習したCNNが触覚情報の変化という点で実際に指先上で物体の動きを追えているのかどうかを確認するために,Grad-CAM++というニューラルネットワークの重みを可視化する手法を用いることによって,触覚センサの反応している位置とCNNが見ている位置が一致していることを確認することに成功した.これによって,触覚情報を用いた操りにおけるCNNの有用性が示されたと考える.2指での操り結果とそれを解析したものをまとめて,RA-Letterに提出し,査読中である.
さらに,4指での操り達成を目指す上で,指先以外での接触も考慮することにした.指先だけでなく,指腹や手の平への触覚センサの搭載も行った.残りの短い日数で実際にニューラルネットワークによる学習を進めた.学振の期間には収まらなかったが,学振研究期間で得られた成果を基に今後も研究を行い,当初の計画にあった4指での操り動作実現を目指す予定である.

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Morphology-Specific Stepwise Learning of In-Hand Manipulation with a Four-Fingered Hand2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Funabashi, Alexander Schmitz, Shun Ogasa and Shigeki Sugano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Informatics

      巻: vol. 16 ページ: 433-441

    • DOI

      10.1109/TII.2019.2893713

    • 査読あり
  • [学会発表] Morphology-Specific Convolutional Neural Networks for Tactile Object Recognition with a Multi-Fingered Hand2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Funabashi
    • 学会等名
      2019 International Conference on Robotics and Automation
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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