環境と自己機能評価に基づき柔軟な意思決定が可能な生活支援ロボット

基于环境和自我功能评估灵活决策的生命支持机器人

• 批准号: 21K14102
• 负责人: 萬 礼応
• 金额: $ 3万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14102/
• 关键词: 行動・動作計画; 移動マニピュレータ型ロボット; 掃除計画; 未知環境探索; 意思決定

生活支援ロボットの研究が盛んに行われ、要求されるタスクも複雑になりつつある。ロボットが複雑なタスクを実行するためには、周囲の状況を解釈して、目標の状態になるように、移動やマニピュレーションなどの行動・動作を適宜選択（意思決定）し、行動を切替える際の動作をシームレスに実行できる必要がある。このTask and Motion Planningにおいて、事前に定義された知識に基づき、動作フローを生成するアプローチが提案されているが、状況に応じた柔軟な意思決定／行動選択、計画された動作フローをシームレスに実行することは難しい。本研究では、ロボットが有する要素機能を実行可能な空間と行動の目標動作空間をつなぐように経路／軌道計画を行うことで、柔軟に意思決定／複数の行動から計画された動作フローをシームレスに実行可能な行動・動作計画フレームワークを提案し、実機検証を行うことを目的とする。2022年度は、移動マニピュレータ型ロボットの人の生活環境におけるテーブルや棚の拭き掃除タスクにおいて、行動・動作計画手法の提案を行った。テーブルや棚などを効率よく掃除するためには、ロボットの機能と実行可能な空間（ここではマニピュレータの先端が届く掃除可能な範囲と移動台車が移動可能な範囲）に応じて、移動台車の位置とマニピュレータの姿勢を決定する必要がある。本研究では、予め作成した3次元地図に基づき、テーブルや棚などの掃除が必要な天板、棚板の掃除対象領域（目標動作空間）を抽出する。抽出した掃除対象領域に対して、マニピュレータの動作可能領域を考慮して、逐次的にマニピュレータの先端の位置および台車の移動位置を決定する方法を提案した。また、掃除対象領域に対して、マニピュレータの動作可能領域を部分領域として捉えて、集合被覆問題を適用し、移動台車の経路を計画する方法を提案し、シミュレーションにより検証した。

Life support ロボット が research が んに trade われ request されるタス <s:1> rehabilitation 雑にな ある ある ロ ボ ッ ト が complex 雑 な タ ス ク を line be す る た め に は, zhou 囲 の condition を solution 釈 し て, target state の に な る よ う に, mobile や マ ニ ピ ュ レ ー シ ョ ン な ど の action, action を suitable sentaku (meaning) し, を action for cutting え る interstate の action を シ ー ム レ ス に line be で き る necessary が あ る. こ の Task and Motion Planning に お い て に definition, advance さ れ た knowledge に づ き, action フ ロ ー を generated す る ア プ ロ ー チ が proposal さ れ て い る が, condition に 応 じ た soft decision/action sentaku な meaning, plan さ れ た action フ ロ ー を シ ー ム レ ス に line be す る こ と は difficult し い. This study で は, ロ ボ ッ ト が have す を る element function space may be line な と action の target motion space を つ な ぐ よ う に 経 road/rail project を う こ と で, soft decision/plural の に mean action か ら project さ れ た action フ ロ ー を シ ー ム レ ス に may be line な action, action plan フ レ ー ム ワ ー ク を proposal し う, be machine 検 を line Youdaoplaceholder3 とを purpose とする. 2022 annual は, mobile マ ニ ピ ュ レ ー タ type ロ ボ ッ ト の の people living environment に お け る テ ー ブ ル や tent の mop き sweep タ ス ク に お い て, action, action plan proposed technique の を line っ た. テ ー ブ ル や tent な ど を sharper rate よ く sweep す る た め に は, ロ ボ ッ ト と の function may be line な space (こ こ で は マ ニ ピ ュ レ ー タ の the apex が く sweep may な van 囲 と mobile car が mobile may な van 囲) に 応 じ て, move the car の と マ ニ ピ ュ レ ー タ の posture を decided す る necessary が あ る. This study で は, to め し た 3 dimensional 図 に base づ き, テ ー ブ ル や tent な ど の sweep が な day board, shed board necessary の sweep like domain (target action space) seaborne を spare す る. Spare し た sweep like field に seaborne seaborne し て, マ ニ ピ ュ レ ー タ の action may field を consider し て, successive に マ ニ ピ ュ レ ー タ の apex の position お よ び car の mobile location を decided す る method proposed を し た. ま た, sweep like field に seaborne seaborne し て, マ ニ ピ ュ レ ー タ の action may areas を part と し て catch え て, set covering problem を applicable し, mobile car の を 経 road project す る method proposed を し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り 検 card し た.

项目成果

Autonomous Exploration for 3D Mapping Using a Mobile Manipulator Robot with an RGB-D Camera

使用配备 RGB-D 相机的移动机械手机器人进行 3D 测绘自主探索

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryota Uomi;Ayanori Yorozu;Akihisa Ohya
• 通讯作者: Akihisa Ohya

カメラ付きアームの能動的な姿勢変更による3次元地図生成のための未知環境探索

通过主动改变配备摄像头的手臂的姿势来探索未知环境以生成 3D 地图

• 发表时间: 2021
• 作者: 魚躬良太;萬礼応;大矢晃久
• 通讯作者: 大矢晃久