| 研究課題/領域番号 |
19K20380
|
|---|
| 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 |
熊谷 伊織 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 (60803880)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | ヒューマノイドロボット / 運動計画 / エラーリカバリ |
|---|
| 研究実績の概要 |
本年度は昨年度までに開発したヒューマノイドロボットの運動学・動力学制約を考慮した運動計画手法を拡張することでロボットが物体操作作業を行う際の手先軌道計画手法を開発するとともに, ロボットによる商品陳列作業に適用し手法の検証を行った. また, 作業への拡張においては今後物体操作をはじめとした実世界におけるヒューマノイドの自律的な作業計画を開発していく上で, 二足二腕だけでなく台車型などの異なる形状を持つヒューマノイドロボットにも適用できるよう汎用性を高めることを目指して開発を行った.
本年度の開発では移動動作を主眼としていた昨年度までの運動計画手法における可達域の考え方を発展させ, オフラインでランダムにサンプリングした目標手先位置姿勢に対するロボットの逆運動学解をグラフ構造としてデータベース化する新たな軌道計画手法を開発した. オンラインの作業時にデータベース内で現在姿勢から目標とする手先位置姿勢までの経路を探索し, 経路上の関節角度を手先関節角度軌道を求める最適化計算のガイドとして利用することで物体操作作業における既存の最適化動作計画では解を求めることが困難な環境でも, 実用的な計算時間で直観的なロボットの手先関節軌道を計画することが可能になった.
開発した軌道計画手法は既存のサンプリングベース及び最適化ベースの動作計画手法と比較評価を行い国際学会への投稿を行うとともにコンビニエンスストアにおける陳列作業中に取り落とした物体を拾うようなエラーリカバリ動作を例として検証を行っている.
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度は移動を主眼としていた昨年度までの動作計画手法を拡張し, 可達域をデータベース化した手先関節軌道計画として物体操作などの作業にも使える動作生成手法を実現した. またコンビニエンスストアにおける陳列作業に着目し, 作業中に取り落とした物体を拾うようなエラーリカバリ動作に開発した手法を適用するなど自律的な作業実行管理システムの実現に向けた開発を進めている. 一方で現状のエラーリカバリ動作においてはオペレータの遠隔指示に基づく動作計画を行っており, 目標とする作業手順計画の実現にはロボットの自律性をさらに向上させる必要がある. 最終年度では目標とする作業実行管理システムを実現するために, 環境計測情報や動作計画結果に基づいて作業手順を状態遷移として記述する手法を開発し, 実世界における作業でその有効性を検証する予定である.
|
| 今後の研究の推進方策 |
次年度は本年度までに開発した作業時の関節軌道計画手法をもとに環境計測情報と動作計画結果に基づく状態遷移を用いた作業手順計画の開発を進める予定である. コンビニエンスストアにおける陳列作業などの具体的なタスクを想定し, 物体検出などの環境計測情報と動作計画結果からそれらの依存関係を考慮して自律的に作業手順を決定するとともに作業失敗時にエラーリカバリ状態へと遷移することが可能な作業計画システムを開発する. 開発した作業計画システムは実ロボットに適用し, 有効性を評価実証することを目指す.
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症により昨年度に引き続き国際学会がオンライン開催となり, 旅費が不要となったことから次年度使用額が生じた. 繰越額については作業計画システム構築のための計算機購入及び実験環境の整備のために利用することを考えている. また現在今年度の成果に関する論文を国際学会へ投稿中であり, 採択された場合はその学会参加費としても一部使用する予定である.
|
