陳列棚の状態の認識に基づくピッキングや充填作業のためのロボットの動作計画

基于货架状况识别的机器人拣选和灌装作业运动规划

• 批准号: 22KJ2137
• 负责人: 元田 智大
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 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-22KJ2137/
• 关键词: ロボットマニピュレーション; 機械学習; 深層学習

ロボットの活用が期待される具体的な場面として，倉庫の整理やコンビニでの陳列作業を挙げる。しかし，対象物の取り出しには常に落下や周辺の散らばりを引き起こすリスクがある。近年AIを組み込んだシステムが作業場のピッキング自動化に大きく貢献したが，人間の作業者のように商品を丁寧に扱うことが考慮されていないため，利用が限定的である上，個別に適用するには特殊ケースへの対応が必須であった。そこで，バラ積み等の複雑シーンを俯瞰的に理解し丁寧かつ安全なロボットマニピュレーションの展開を考えるのが本研究課題である。本研究では物体操作に伴う周辺の崩れ発生のシミュレーションを基準として，物体間の位置や接触情報を分類した「支持関係」の同定を行い，物体操作に考慮すべきシーンの認識に取り組んでいる。本課題はロボットを用いた自動化の学術的な発展の貢献があり，さらに実環境においても倉庫業務における例外処理や連続作業への効果が期待できる。本年度，実施計画１年目において支持関係に基づくマニピュレーションの事例について，陳列棚の整理作業に関する操作法を予定通りに取り組み，検証を実施した。本成果は，学術誌への論文投稿（査読あり，掲載済み）により発表された。また次年度の２年目以降に予定していた「バラ積み環境の分析」に関して，前述の支持関係の同定をベースに予備的検証を行っている。陳列作業の代表的なシーンに限定した場合を対象として，木構造によりバラ積み環境を表現する新しい手法に取り組んだ。この検証結果は学術誌へ投稿（査読あり，受理済み）している。今後は，操作の応用や汎用的なシーンの認識が次年度以降の研究課題である。具体的には，有用な入力情報の統合処理可能な深層学習モデルを構築や，ロボットが機能として有するマニピュレーション性能を効果的に運用する戦略の設計が検討されている。

The application of the software is expected to be specific to the situation, and the warehouse is organized and displayed. For example, if you are looking for an object, you will find that it is not easy to get it out. In recent years, AI has made great contributions to the automation of the operation field, and the products of the human industry have been considered. The use of limited products is necessary for individual applications. This paper discusses the development of safety and security in the field of environmental protection. In this study, the relationship between object operation and peripheral collapse is established as a benchmark, the contact information between objects is classified, the "support relationship" is determined, and the recognition of object operation is considered. This paper aims to make contributions to the development of automation in the academic field, and expects the results of exception handling and continuous operation in the environment and warehouse business. This year, the implementation plan for the first year in the support of the relationship between the case, the display shed related to the operation of the method to determine, select, test implementation This paper is published in the journal of academic journals. For the next two years, we will continue to conduct research on the identification of the supporting relationships mentioned above in relation to the "Analysis of the Environment for Development". The representative of the display work is limited to the situation, and the new method of expressing the product environment is selected. The results of this investigation are academic journal contributions (investigation, acceptance). In the future, the understanding of the application and general application of the operation will be reduced to the next year's research topic. Specifically, the integration of useful force information allows for deep learning, construction, and design of applications that are functional and performance-effective.

项目成果

崩れ予測に基づく多段階ばら積みピッキング手法

基于塌陷预测的多阶段散货拣选方法

• 发表时间: 2023
• 作者: Motoda Tomohiro;Petit Damien;Nishi Takao;Nagata Kazuyuki;Wan Weiwei;Harada Kensuke;元田智大，ダミアン・ジェラルド・プティ，西卓郎，永田和之，万偉偉，原田研介
• 通讯作者: 元田智大，ダミアン・ジェラルド・プティ，西卓郎，永田和之，万偉偉，原田研介

Shelf Replenishment Based on Object Arrangement Detection and Collapse Prediction for Bimanual Manipulation

• DOI: 10.3390/robotics11050104
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Robotics
• 影响因子: 3.7
• 作者: Tomohiro Motoda;Damien Petit;Takao Nishi;K. Nagata;Weiwei Wan;K. Harada

Multi-Step Object Extraction Planning From Clutter Based on Support Relations

• DOI: 10.1109/access.2023.3273289
• 发表时间: 2023
• 期刊: IEEE Access
• 影响因子: 3.9
• 作者: Tomohiro Motoda;Damien Petit;Takao Nishi;K. Nagata;Weiwei Wan;K. Harada