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2021 年度 実績報告書

ロボット体表面に配置された多眼高速視覚ネットワークによる視覚サーボ制御

研究課題

研究課題/領域番号 19H02102
研究機関千葉大学

研究代表者

並木 明夫  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40376611)

研究分担者 妹尾 拓  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (10512113)
山川 雄司  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 准教授 (90624940)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード高速ビジョン / 視覚サーボ制御 / 高速マニピュレーション / 多眼ビジョン
研究実績の概要

従来の知能ロボットでは,使用するカメラ台数は少数に抑えられ,設置場所も人間のように頭部に装着するか,ハンドアイとして手先に装着するかのどちらかであり,視界は狭く,オクルージョンによる死角が頻繁に生じるという問題があった。そのため,複雑なタスクでは成功率が上がらず,作業速度も人間以上に遅くなっていた。本課題ではこの問題を解決するために,小型高速カメラをロボットの体表に高密度で配置することで,「無死角性」と「高速性」を実現する多眼高速ビジョンネットワークシステムを実現する.今年度は下記の研究を行った.
[多眼高速ビジョンハンドの開発]前年度に開発したシステムの改良を継続して行った。超小型カメラ8台をロボットハンドの指表皮に、3台をロボットアームに埋め込んだ。配置については、視野範囲から評価値を定めて最適化計算により決定した。
[多眼視覚サーボ制御] ロボット表皮上に配置された複数のカメラを効果的にキャリブレーションするための手法について前年度に提案した手法を改良し、関節角の誤差についても同時にキャリブレーションすることで、正確なキャリブレーションを実現できるようにした。
[無死角を実現する実時間3次元認識]ハンドとアームに配置されたカメラ群から対象の計測に適したカメラの組を選択し、3次元位置計測を行うためのアルゴリズムを提案した。また、ハンドとアームに配置されたカメラからステレオ計測を行い、ボールキャッチタスクに応用し、実証実験を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Articulated Object Tracking by High-Speed Monocular RGB Camera2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Yang、Namiki Akio
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 21 ページ: 11899~11915

    • DOI

      10.1109/JSEN.2020.3032059

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Visual Feedback Control of Multi-Camera UAV2021

    • 著者名/発表者名
      He Dongqing、Chuang Hsiu-Min、Chen Jinyu、Li Jinwei、Namiki Akio
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 33 ページ: 263~273

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p0263

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origami Folding by Multifingered Hands with Motion Primitives2021

    • 著者名/発表者名
      Namiki Akio、Yokosawa Shuichi
    • 雑誌名

      Cyborg and Bionic Systems

      巻: 2021 ページ: 9851834

    • DOI

      10.34133/2021/9851834

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic Compensation in Throwing Motion with High-Speed Robot Hand-Arm2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Akira、Sato Masaki、Namiki Akio
    • 雑誌名

      Prof. 2021 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation

      巻: - ページ: 6287-6292

    • DOI

      10.1109/ICRA48506.2021.9560866

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motion Strategy Using Opponent Player’s Serial Learning for Air-Hockey Robots2021

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Shotaro、Tadokoro Koichiro、Namiki Akio
    • 雑誌名

      Proc. 2021 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems

      巻: - ページ: 952-957

    • DOI

      10.1109/IROS51168.2021.9635854

    • 査読あり
  • [学会発表] エアホッケーロボットにおけるスナップを利かせるための手首関節の開発2021

    • 著者名/発表者名
      田所恒一郎, 並木 明夫
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会SI部門講演会(SI2021)
  • [学会発表] ガウス過程回帰と軌道生成による人間の動作予測手法,2021

    • 著者名/発表者名
      中原海渡, 並木明夫
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会SI部門講演会(SI2021)
  • [学会発表] Real-Time UAV navigation and occlusion detection system with multi-camera2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Jinyu, Namiki Akio
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会SI部門講演会(SI2021)
  • [学会発表] UAV control system design for high-speed vision servo2021

    • 著者名/発表者名
      LI JINWEI、Chuang Hsiu Min、Akio NAMIKI
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会SI部門講演会(SI2021)
  • [学会発表] 把持特徴量に基づいた動作分類と遠隔制御への利用2021

    • 著者名/発表者名
      三枝 大希, 並木 明夫
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会2021
  • [学会発表] 折り紙ロボットのための紙の形状認識システムの開発,2021

    • 著者名/発表者名
      中村 亮裕, 山本 開, 並木 明夫
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会2021
  • [学会発表] 多眼視覚キャリブレーション2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 将貴, 並木 明夫
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会2021
  • [学会発表] Model Predictive Trajectory Generation によるハンドアームの投球動作制御2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 晃, 佐藤 将貴, 並木 明夫
    • 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2021(ROBOMECH2021)
  • [学会発表] Motion Strategy Using Opponent Player's Serial Learning for Air-Hockey Robots2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Fukuda, Koichiro Tadokoro, and Akio Namiki
    • 学会等名
      2021 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Compensation in Throwing Motion with High-Speed Robot Hand-Arm2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Takahasi, Masaki Sato, and Akio Namiki
    • 学会等名
      2021 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation
    • 国際学会
  • [備考] Namiki Laboratory

    • URL

      https://www.em.eng.chiba-u.jp/~namiki/

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公開日: 2023-12-25  

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