睡眠覚醒機能に基づく意識モデルの構築と情報提供移動ロボットへの応用

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本研究の目的は，利用者に優しい移動ロボットシステムを構築することである．適切な行動の実現には，複数の外界センサから収集する人とロボット周辺に関する知覚情報を多数，並列に処理する必要がある．本研究な特徴は，人の睡眠覚醒機能に基づく数理AIMモデルが，知覚情報の並列処理の実行頻度を制御し，必要な処理を必要な時に実行することができる新たな知覚情報処理系を有することである．ロボット周辺の変化をセンサが検出すると数理AIMモデルは覚醒状態となり，外界情報処理を優先する．変化が無くなると，外界情報処理頻度は低下し，睡眠状態に移行する．更に睡眠時には，覚醒時に収集した記憶情報に基づく機械学習により，認識能力が向上するといった新たな知能化機能も実現する．本研究課題五年目は，駅ビル内外での実運用を想定し，数理AIMの基本機能の増強と拡張，移動ロボットの安全性と移動制御の精度の向上を図った．(1) 数理AIMモデルは，ロボットの研究開発環境であるRobot Operating System (ROS 2)を利用したパッケージを作成し，C++とPythonの両方で利用可能なライブラリ化を行った．これにより様々な知覚情報処理プログラムへの簡便な組み込みと，ネットワークを介した知覚情報並列処理の動的制御が可能となる．(2) 移動ロボットの安全性と移動性能向上のために，これまで組み込みが困難であった移動機構のエンコーダの新規設計と，慣性計測装置(IMU)の導入による転倒防止・位置推定の性能向上を図った．次に最終年度(2023年度)とそれ以降の本研究課題の継続・拡充に向けて，数学，物理シミュレーション，デザインをそれぞれ専門とする複数の筑波大研究者，稚内市の育英館大学，稚内駅ビルを管理する(株)まちづくり稚内，北海道宗谷地区を中心に活動するNPO法人街にいき隊と連携した研究グループを立ち上げた．