ヒューマノイドにおける意図提示型自律系と注意誘導系の統合による即応支援行動の獲得

通过整合意图呈现自主系统和注意力引导系统获得类人立即反应支持行为

• 批准号: 14J09875
• 负责人: 熊谷 伊織
• 金额: $ 2.05万
• 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: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J09875/
• 关键词: ヒューマノイドロボット; 自己位置推定; 周囲環境記憶; 継続的タスク実行; 遠隔指示自律統合; 自己状態認識; 意図提示自律系; 注意指示; 自己位置同定; 自動車運転操作行動; 割り込み型遠隔指示; 自動車運転行動

今年度は, 昨年度実現した注意誘導・意図提示システムのための自己位置同定・周囲環境地図生成手法を拡張しロボットが移動中に周囲環境認識, 動作計画および動作補正を行うことが可能な自律系を構成するとともに, 注意誘導可能な意図提示型遠隔指示系と統合したタスク実行システムを実現した.まず昨年度実現した仮想レーザとビジュアルオドメトリを統合したヒューマノイドロボットの自己位置推定システムを拡張し, 移動計画や物体認識のための周囲環境点群生成系と統合した周囲環境情報記憶システムを構成した. このシステムは自己位置推定と周囲環境認識を実行周期と要求精度に応じて相補的に統合することによりヒューマノイドロボットに搭載可能な計算機で実行するための計算コストの低減と移動中の物体認識・動作計画に必要な認識精度の両立を可能にしたことが重要である. このシステムを用いることでヒューマノイドロボットが移動中に周囲環境記憶に基づく物体認識や移動計画を行うことが可能となり, 認識・動作計画時にロボットが停止することなくタスクを継続的に実行することが可能となった.次にこれまでに実現してきた注意誘導可能な意図提示型遠隔指示系と周囲環境記憶を備えた自律系を統合し, ヒューマノイドロボットが未知環境で人間の指示を受けながら複数のタスクを継続して実行するための遠隔指示自律統合システムを構成した. 本システムはこれまでヒューマノイドロボットのタスク実行において課題となっていた状態推定の再利用性と遠隔操作時の操作性低下を周囲環境記憶と自己の動作計画を提示する遠隔指示システムにより解決したことが重要である. 提案するシステムは等身大ヒューマノイドロボットに実装され, ドア開け・物体運搬・バルブ操作等の複数タスクの継続的実行実験を通してその有用性が実証された.

今年，我们扩展了去年实现的注意力指导和意图呈现系统的自我置换识别和周围环境图生成方法，并构建了一个自主系统，该系统允许机器人识别周围环境，在移动时移动计划和运动校正，并实现一个任务执行系统，并与意图呈现远程指导系统集成，以允许机器人引导注意力。首先，我们扩展了针对人形机器人的自定位估计系统，该机器人集成了虚拟激光器和视觉探测器，并构建了一个环境环境信息存储系统，该系统集成了周围环境点云生成系统，以进行移动计划和对象识别。通过根据执行周期和所需的准确性以互补方式结合自定位估计和周围环境识别，重要的是减少可以安装在人体机器人机器人上的计算机上执行的计算成本，以及移动对象识别和运动计划所需的识别准确性。使用此系统，人类机器人有可能在移动时根据周围环境记忆执行对象识别和运动计划。现在可以在机器人被识别或运动计划时连续执行任务而不会停止。接下来，集成了具有引起关注的远程指令系统和周围环境记忆的自主系统，以及远程指令的人类机器人的自主集成系统，可以继续执行多个任务，同时在未知环境中接收人类指令。重要的是，使用远程指令系统围绕环境记忆及其自身的运动计划，该系统要解决状态估计的可重复性和远程操作过程中的可重复性和远程操作性下降。所提出的系统是在真人大小的人形机器人中实现的，并且通过连续实验多个任务，例如门打开，对象传输，阀门操作等来证明其实用性。

项目成果

Achievement of localization system for humanoid robots with virtual horizontal scan relative to improved odometry fusing internal sensors and visual information

相对于融合内部传感器和视觉信息的改进里程计，具有虚拟水平扫描的人形机器人定位系统的实现

• 发表时间: 2016
• 作者: Iori Kumagai;Ryohei Ueda;Fumihito Sugai;Shunichi Nozawa;Yohei Kakiuchi;Kei Okada;Masayuki Inaba
• 通讯作者: Masayuki Inaba

Achievement of recognition guided teleoperation driving system for humanoid robots with vehicle path estimation

具有车辆路径估计的仿人机器人识别引导遥控驾驶系统的实现

• 发表时间: 2015
• 作者: Iori Kumagai;Ryo Terasawa;Shintaro Noda;Ryohei Ueda;Shunichi Nozawa;Yohei Kakiuchi;Kei Okada;Masayuki Inaba
• 通讯作者: Masayuki Inaba

Whole Body Joint Load Reduction Control for High-Load Tasks of Humanoid Robot Through Adapting Joint Torque Limitation based on Online Joint Temperature Estimation

基于在线关节温度估计自适应关节扭矩限制的仿人机器人高负载任务全身关节减载控制

• 发表时间: 2014
• 作者: Iori Kumagai;Shintaro Noda;Shunichi Nozawa;Yohei Kakiuchi;Kei Okada;Masayuki Inaba
• 通讯作者: Masayuki Inaba