Development of Scalable Robot Learning System for Service Robotics

服务机器人可扩展机器人学习系统的开发

• 批准号: 22KJ0881
• 负责人: 松嶋 達也
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0881/
• 关键词: ロボット学習; ロボットシステム; サービスロボット

2019年10月より，各ロボット学習手法を実ロボット制御で検証するために，家庭領域における生活支援タスクを行うロボットの開発に取り組んでいる．とくに，現在はトヨタ自動車の開発したモバイルマニピュレータHSRを用いて，家庭内での生活支援タスクに関する研究開発を継続している．本年度は，学習を用いることによりできるだけ簡単に環境やタスクの変化に対応できるようなシステム設計に関する研究を行った．具体的には，物理シミュレーションを活用して多様なレイアウトの画像データを生成し，それらを学習データに用いることで実世界の家具や物体認識に活用する（sim2realという）ことや，最新のマルチモーダルモデルを組みわせ，物体の認識結果を言語情報を用いて簡単にチューニングできるようにするなどの仕組みを開発した．本研究内容に関する論文は英文誌Advanced Roboticsに採録されている．さらに，これらの開発の経験をもとに，家庭内の生活支援ロボットを対象に，データドリブンなロボットシステムを構築するためのシステム設計や開発工程のあり方に関する検討を行った．データドリブンなロボットシステムの開発は，開発内容の意思決定，それに基づくプログラムや学習モデルの実際の開発，開発項目のテストというサイクルを繰り返すことで進められる．これらの開発サイクルは，異なる複数の時間スケールの意思決定・開発・テストのサイクルが階層的に積み重なることで構成されており，大きく分けて，学習データ改善のサイクル，モデル改善のサイクル，システム改善のサイクルと3階層に分けて整理し，それらのサイクルを効率的に開発するための開発支援システムを提案した．本研究内容に関する論文は和文誌日本ロボット学会誌のレターとして採録済であり，出版準備中である．

In October 2019, the learning methods of each category were implemented, and the development of life support in the family field was selected. The development of automatic vehicles is now under way. The research and development of life support in the family is under way. This year, we will conduct research on environmental protection and design in the future. Specifically, the physical model is used to generate multiple images of objects, such as learning objects, furniture and objects in the world, and the latest model is used to generate multiple images of objects, objects and speech information. This paper is related to the English journal Advanced Robotics. In addition, the development of the development of the environment, the family life support to the target, the development of the environment, the development of the environment design and development of the project related to the discussion. The development of the development project, the rational decision-making of the development content, the development of the development project, the development of the development project, the development project. The development of a variety of time frames for rational decision-making, development, and service level integration and composition, and the development of a large number of time frames for learning and improvement of service level, development, and service level improvement and service level 3 classification, and the development of a variety of time frames for the development of service level integration and composition. This research is related to the thesis and the journal of Japan.

项目成果

サービスロボットシステムにおけるデータドリブンな開発工程の検討－World Robot Summit 2020 Partner Robot Challengeでの事例を踏まえた考察

服务机器人系统中数据驱动开发流程的思考——基于2020年世界机器人峰会合作伙伴机器人挑战赛案例的思考

• 发表时间: 2022
• 作者: Matsushima Tatsuya;Noguchi Yuki;Arima Jumpei;Aoki Toshiki;Okita Yuki;Ikeda Yuya;Ishimoto Koki;Taniguchi Shohei;Yamashita Yuki;Seto Shoichi;Gu Shixiang Shane;Iwasawa Yusuke;Matsuo Yutaka;松嶋，野口，有馬，原田，青木，沖田，池田，石本，谷口，山下，瀬戸，Gu，岩澤，松尾
• 通讯作者: 松嶋，野口，有馬，原田，青木，沖田，池田，石本，谷口，山下，瀬戸，Gu，岩澤，松尾

制御方策の学習アルゴリズムにおける時間の離散化の影響と連続時間への拡張に向けた考察

时间离散化对控制策略学习算法的影响以及扩展到连续时间的考虑

• 发表时间: 2022
• 作者: 松嶋;有馬;鈴木;岩澤;松尾
• 通讯作者: 松尾

M3IL: Multi-Modal Meta-Imitation Learning

M3IL：多模态元模仿学习

• DOI: 10.1527/tjsai.38-2_a-lb3
• 发表时间: 2023
• 期刊: Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence
• 作者: Zhang Xin;Matsushima Tatsuya;Matsuo Yutaka;Iwasawa Yusuke
• 通讯作者: Iwasawa Yusuke

Collective Intelligence for 2D Push Manipulations With Mobile Robots

• DOI: 10.1109/lra.2023.3261751
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: IEEE Robotics and Automation Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: So Kuroki;T. Matsushima;Jumpei Arima;Hiroki Furuta;Yutaka Matsuo;S. Gu;Yujin Tang