着衣と分布振動覚による全身接触滑り制御を利用したヒューマノイドの入り込み行動

前年度までの研究を通して，当初の計画通り予めセンサを搭載したロボット服を用意してロボットに着させるだけでは，ロボット服を開発したときに想定していない環境でロボットが活動することは難しいという結論に至った．その代わりに，ロボットがその場その場で臨機応変に自己身体の能力を適応させることが重要であると考えた．この着想のもと，ロボットが自らの身体も含めた環境全体にセンサを脱着できるような知能モジュールの開発を進めてきた．今年度は，前年度までに作成した知能モジュールを実際に使用する中で問題点を洗い出し，必要な物品を購入して改良を繰り返した．また，脱着機構やセンサを追加で購入し，知能モジュールが応用できるタスクや環境の種類を確認した．さらに，ロボットが知能化されていない未知空間でタスクを行うため，オンラインでタスク環境の構造を認識して知能モジュールを取り付けるべき位置を計算する配置探索法を開発した．具体的な手順としては，ロボットはタスク空間に入ると視覚センサを利用して周囲を認識し，知能モジュールの脱着機構に応じた取り付け可能位置を列挙する．その後，以下の制約関数と目的関数のもと逐次二次計画法を利用する．制約関数は，列挙された取り付け可能位置に知能モジュールがあること，かつ，知能モジュール配置位置に対してロボット手先の逆運動学が解けること．目的関数は，知能モジュールごとに定義された最適観測位置とタスク実行位置との距離の近さ．以上のように，ロボット自身による脱着が可能な知能モジュールおよび配置探索法を組み合わせることで，ロボットは自らが活躍できる空間を能動的に拡張することができる．本研究ではこの概念を知能空間展開と名付け， 新しいロボット知能のあり方として提案した．知能空間展開の構成法を明らかにしたことで，本研究の目的であるロボットの未知環境への入り込み動作の実現方法が解明されたと考える．

前年度までの研究を通して，当初の計画通り予めセンサを搭載したロボット服を用意してロボットに着させるだけでは，ロボット服を開発したときに想定していない環境でロボットが活動することは難しいという結論に至った．その代わりに，ロボットがその場その場で臨機応変に自己身体の能力を適応させることが重要であると考えた．この着想のもと，ロボットが自らの身体も含めた環境全体にセンサを脱着できるような知能モジュールの開発を進めてきた．今年度は，前年度までに作成した知能モジュールを実際に使用する中で問題点を洗い出し，必要な物品を購入して改良を繰り返した．また，脱着機構やセンサを追加で購入し，知能モジュールが応用できるタスクや環境の種類を確認した．さらに，ロボットが知能化されていない未知空間でタスクを行うため，オンラインでタスク環境の構造を認識して知能モジュールを取り付けるべき位置を計算する配置探索法を開発した．具体的な手順としては，ロボットはタスク空間に入ると視覚センサを利用して周囲を認識し，知能モジュールの脱着機構に応じた取り付け可能位置を列挙する．その後，以下の制約関数と目的関数のもと逐次二次計画法を利用する．制約関数は，列挙された取り付け可能位置に知能モジュールがあること，かつ，知能モジュール配置位置に対してロボット手先の逆運動学が解けること．目的関数は，知能モジュールごとに定義された最適観測位置とタスク実行位置との距離の近さ．以上のように，ロボット自身による脱着が可能な知能モジュールおよび配置探索法を組み合わせることで，ロボットは自らが活躍できる空間を能動的に拡張することができる．本研究ではこの概念を知能空間展開と名付け， 新しいロボット知能のあり方として提案した．知能空間展開の構成法を明らかにしたことで，本研究の目的であるロボットの未知環境への入り込み動作の実現方法が解明されたと考える．