視覚・聴覚・触覚情報の統合に基づく物質内部状態の診断に関する研究

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平成13年度に開発した触覚・聴覚センサに基づく内部状態推定システムに対し、視覚センサとしてCCDカメラ(SONY DFW-X700)を追加した。視覚センサでは、触覚センサ部のロボットアームの動きを撮影し、撮影後の画像の差分情報等からロボットアームの速度・加速度を推定し、それらを触覚センサ部の加速度センサの補正情報として利用する。また、ロボットアームと診断対象の接触部位を視覚センサで特定する。この部位の固有の特性(たわみ、はねかえり係数など)を考慮することで、触角・聴覚センサのみのシステムに比べ高精度な内部診断を実現できる。拡張システムの有効性を検証するために、内部状態診断実験を行った。内部診断の対象として、缶詰内の物質およびその量、異物の存在の検査に限定し、拡張システムによる診断実験を行った。具体的には、比重の異なる数種類の物質(液体、固体)を用意し、内容量や異物混入など種々の条件下において、物質の違いや空洞、異物の存在を認識する実験を行った。本実験において、拡張システム(触覚・聴覚・視覚)が従来システム(触覚・聴覚)に比べ高い認識ができることを確認した。またエキスパートの知識を考慮したメンバシップ関数を構成し、ファジィ推論を行うことで、センサノイズに対しロバストな認識が可能であることも確認した。本研究で得られた成果は、国際雑誌IEEE Transactions on Instrumentation and Measurementにおいて報告を行った。