ロボットによる高度な作業実現のための人の認識・技能の活用

本研究では「遠隔操作システムにおけるロボットと人の協調による高精度な環境認識手法の構築」を目的とし，従来人手で行われている高度な認識作業として音響信号を用いた点検・診断作業である打音検査に焦点を当てた．最終年度は，従来人手でも行うことが困難であった打音信号を用いたコンクリート変状の劣化度合いの推定法の構築，およびそのモジュール化を行い，遠隔操作ロボットを用いて打音検査を効率的に遂行するための映像提示システムを構築した．（１）検査用ハンマと非接触マイクを用いて，自動的に変状を検出するとともに変状の劣化度合いを推定する信号処理アルゴリズムを構築した．打音の時間周波数解析を行い，健状部と変状部の打音信号との類似度からなる2次元相関値を用いて変状を検出する．その際，ひび割れの深さなど変状の劣化度合いにより相関値に傾向があることに注目し，確率的にひび割れ深さを推定する手法を構築した．本研究の成果は，日本機械学会の投稿論文として発表した．（２）打音モジュールを備えたロボットを遠隔操作で移動させる場合，オペレータにはあたかも第三者視点からロボットを俯瞰しているかのような俯瞰映像を提示することが操作性の観点から有効である．本年度は，複数カメラの一部が故障した場合にも欠損視野の無い俯瞰映像を提示することが可能な俯瞰映像提示システムを構築した．本研究の成果は，精密工学会の投稿論文として発表した．（３）ロボットの遠隔操作において，アームを有するロボットを遠隔操作する際，オペレータへの提示映像がロボット自身の機体により遮られることで視野が狭くなる問題が生じる．本研究では，打音検査ロボットの遠隔操作における提示映像中の遮蔽の問題を解決するために，3台のRGB-D センサを用いた遮蔽物の透視映像生成手法，および透視映像提示システムを構築した．本研究の成果は，精密工学会誌の投稿論文として発表した．

本研究では「遠隔操作システムにおけるロボットと人の協調による高精度な環境認識手法の構築」を目的とし，従来人手で行われている高度な認識作業として音響信号を用いた点検・診断作業である打音検査に焦点を当てた．最終年度は，従来人手でも行うことが困難であった打音信号を用いたコンクリート変状の劣化度合いの推定法の構築，およびそのモジュール化を行い，遠隔操作ロボットを用いて打音検査を効率的に遂行するための映像提示システムを構築した．（１）検査用ハンマと非接触マイクを用いて，自動的に変状を検出するとともに変状の劣化度合いを推定する信号処理アルゴリズムを構築した．打音の時間周波数解析を行い，健状部と変状部の打音信号との類似度からなる2次元相関値を用いて変状を検出する．その際，ひび割れの深さなど変状の劣化度合いにより相関値に傾向があることに注目し，確率的にひび割れ深さを推定する手法を構築した．本研究の成果は，日本機械学会の投稿論文として発表した．（２）打音モジュールを備えたロボットを遠隔操作で移動させる場合，オペレータにはあたかも第三者視点からロボットを俯瞰しているかのような俯瞰映像を提示することが操作性の観点から有効である．本年度は，複数カメラの一部が故障した場合にも欠損視野の無い俯瞰映像を提示することが可能な俯瞰映像提示システムを構築した．本研究の成果は，精密工学会の投稿論文として発表した．（３）ロボットの遠隔操作において，アームを有するロボットを遠隔操作する際，オペレータへの提示映像がロボット自身の機体により遮られることで視野が狭くなる問題が生じる．本研究では，打音検査ロボットの遠隔操作における提示映像中の遮蔽の問題を解決するために，3台のRGB-D センサを用いた遮蔽物の透視映像生成手法，および透視映像提示システムを構築した．本研究の成果は，精密工学会誌の投稿論文として発表した．