環境認識に基づく、動的環境下での高速マルチコンタクト動作計画

本研究は、視覚認識に基づくヒューマノイドロボットのマルチコンタクト動作計画に取り組む。従来研究では既知環境下でのみ計画可能であったマルチコンタクト動作を、申請者が独自に提案する視覚認識システムと組み合わせることで、未知環境下であっても適用可能にすることを研究目的としている。本研究により、災害現場や月面など、事前に精密な3D環境マップが作成できないような場所にも自律型ロボットを投入できるようになることが期待される。現時点の研究成果として、シミュレーション環境・現実環境の両方で、環境に合わせてマルチコンタクト動作を自動的に変化させることに成功している。ヒューマノイドロボットHRP-5Pは頭部に搭載した3Dカメラから周辺環境の立体地図をリアルタイムに構築し、その形状を分析することで手足の接触が可能な領域を検出する。2022年秋、その検出結果に基づき、手足の接触点を柔軟に変更することに成功した。2022年冬、手足と環境の干渉回避を実現した。これにより接触位置を大幅に変更した場合にも、環境とロボットが衝突しないような手先の軌道が自動的に生成され、ロボット実機を使った実験の安全性が確保できた。更に2022年冬、ロボットの視覚機能も大幅に改善し、動的な障害物を立体地図中から速やかに除去することが可能となった。これによりロボットの視界内を人間が通過する事が可能となり、災害現場など人と協調労働する状況も本研究の適用視野に入った。また、環境が変化した場合にも本機能によって速やかに立体地図が更新できることが確認された。2023年春、この機能をロボットに搭載することで、ロボットの足元に人間がブロックを置いた場合にも自動的にブロックの上に着地する遊脚動作が実現されることを実際の実験にて確認した。

本研究は、視覚認識に基づくヒューマノイドロボットのマルチコンタクト動作計画に取り組む。従来研究では既知環境下でのみ計画可能であったマルチコンタクト動作を、申請者が独自に提案する視覚認識システムと組み合わせることで、未知環境下であっても適用可能にすることを研究目的としている。本研究により、災害現場や月面など、事前に精密な3D環境マップが作成できないような場所にも自律型ロボットを投入できるようになることが期待される。現時点の研究成果として、シミュレーション環境・現実環境の両方で、環境に合わせてマルチコンタクト動作を自動的に変化させることに成功している。ヒューマノイドロボットHRP-5Pは頭部に搭載した3Dカメラから周辺環境の立体地図をリアルタイムに構築し、その形状を分析することで手足の接触が可能な領域を検出する。2022年秋、その検出結果に基づき、手足の接触点を柔軟に変更することに成功した。2022年冬、手足と環境の干渉回避を実現した。これにより接触位置を大幅に変更した場合にも、環境とロボットが衝突しないような手先の軌道が自動的に生成され、ロボット実機を使った実験の安全性が確保できた。更に2022年冬、ロボットの視覚機能も大幅に改善し、動的な障害物を立体地図中から速やかに除去することが可能となった。これによりロボットの視界内を人間が通過する事が可能となり、災害現場など人と協調労働する状況も本研究の適用視野に入った。また、環境が変化した場合にも本機能によって速やかに立体地図が更新できることが確認された。2023年春、この機能をロボットに搭載することで、ロボットの足元に人間がブロックを置いた場合にも自動的にブロックの上に着地する遊脚動作が実現されることを実際の実験にて確認した。