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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

基于睡眠-觉醒功能的意识模型构建及其在信息提供移动机器人中的应用

基本信息

批准号：
18K04041
负责人：
三河正彦
金额：
$ 2.83万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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．

The purpose of this study is to construct a system of mobile communication. The operation of a plurality of external information gathering, information gathering, and processing is necessary. The characteristics of this study are: the basic mathematical model of human sleep awakening function, the control of parallel processing frequency of cognitive information, the control of necessary processing, the control of new cognitive information processing system. The information processing of the external environment takes precedence over that of the external environment. The frequency of external information processing is low, and the sleep state shifts. When you wake up, you can collect information based on mechanical learning. The purpose of this research project is to improve the security and precision of the mobile control system, improve the basic function of mathematical AIM, and improve the accuracy of mobile control. (1)Mathematical AIM is a research and development environment for robots. Robot Operating System (ROS2) can be created by C++ Python. This is a simple way to organize and control information processing. (2)Safety and performance of mobile devices are improved. In the next final year (FY2023), a number of Tsukuba University researchers, including the NPO Corporate Street Team and the Research Center of Hokkaido Muneko University, have been working on this research project.