成果報告書詳細
管理番号20110000001182
タイトル*平成22年度中間年報 次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト 作業知能(社会・生活分野)の開発 作業知能(社会・生活分野)の研究開発(1)
公開日2011/10/12
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人九州大学 国立大学法人九州工業大学 独立行政法人産業技術総合研究所 株式会社安川電機
プロジェクト番号P08013
部署名機械システム部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等
4つの知能モジュール群(作業計画に関する知能モジュール群,作業対象物追跡・位置管理に関する知能モジュール群,作業対象物認識に関する知能モジュール群,対人作業に関する知能モジュール群)の研究開発を実施し,各知能モジュールを双腕移動型ロボット(SmartPal 5,以下,SmartPal と呼ぶ)に統合した.さらに,施設内の居室も模擬した環境において人の曖昧な指示であっても,日用品を搬送きることを確認した.
また、オープンソースとして提供するモジュールとして,視覚・音声モジュール群を開発するとともに,双腕ロボットプラットフォーム(HIRO)を用いた作業知能オープンソースの統合検証を行った.
1) 作業計画知能モジュール群の開発
【1】作業計画に関する知能モジュール群の開発
作業計画・検証モジュール群の開発では,OpenRTM-aist-java-1.0 に対応するとともに独自のデータ型を送受信するデータポートもサポートできるようになった. 中核となるSDLEngine モジュールについて, SmartPal の移動体,アーム,腰の各知能モジュール,及び産総研製作のビジョンモジュール群,ハンドモジュール群,オープンソース版音声認識モジュール,オープンソース版音声合成モジュール,東大製作の安全情報提供モジュール,データ解釈モジュール,首都東京大学製作のマルチモーダルインタラクションモジュールと接続して作業計画を立案し実行できることを確認できた. これらのモジュールは全てOpenRTM 1.0 に対応していると供にビジョンモジュール群とオープンソース版音声認識と音声合成モジュールは標準化されたAPI に基づいており互換性のあるモジュールと容易に交換できることを示している.また,東芝製作の実時間プランニングモジュールと組み合わせて手前の物体を移動させてから目的の物体を掴むなどの作業計画が立てられるようになった.これらにより,平成21年度に実施した実証試験用のシナリオに安全情報提供モジュールによる危険状況判断を含むシナリオ,マルチモーダルインタラクションモジュールによる指差しによる作業指示を含むシナリオを追加したものを実行できるようになった.
音声対話モジュール群の開発では,複数の認識器を統合利用した音声理解手法を実現した.複合認識器内のそれぞれの認識結果を利用し,文脈情報を追うことで,発話内の照応表現(「それ」や「あれ」,ゼロ照応など)の解析について,実験環境において80%の精度を得た.また,共通規格に沿ったシステムへの改良を行った.
成果の公開に関しては,これまでに開発したRTC のうち,・作業計画モジュールVer3.0を,再利用WEB ページに登録・公開した.
英文要約Title: Intelligent RT Software Project - R&D of Intelligence for Daily Life Support Robots at Care Facilities - (FY2008-FY2011) FY2010 Annual Report
In this project, we are developing the following intelligence modules for daily life support robots working at care facilities: (1) Intelligence modules for planning work sequences through interaction with the user whose direction is ambiguous. (2) Intelligence modules providing robots with environmental information on location of static and moving objects, people, map etc. (3) Intelligence modules for 3D object recognition to calculate position and orientation of target objects and user's hands with stereo cameras. (4) Intelligence controller modules of robotic hands for grasping various objects. (5) Intelligence modules for cooperative motion control of robotic arms, lumbar, and mobile unit. In fiscal year of 2010, we developed the following modules and evaluated effectiveness of these modules by executing the demonstration for realistic services using the dual-arm mobile robot "SmartPal V" equipped with the modules. We also developed open source version of intelligence modules for object recognition, and intelligence modules for speech recognition and synthesis, respectively. For planning modules, we developed the SDLEngine module corresponding to OpenRTM-aist-java-1.0. For providing environmental information, we developed the network that consisted of distributed sensor modules including cameras and laser range finders. The function to identify the position of robots and humans was developed by applying the particle filter to information obtained from the networked sensor modules. For work object recognition modules, we developed the function to rearrange the recognition results according to the arbitrary direction specified by the user in case that multiple results were obtained. For controller modules of robotic hands, we enhanced the grasp planning module to handle robotic grippers in addition to multi-fingered hands. As for cooperative motion, we developed the function to control not only SmartPal but also other robots, and confirmed the operation of the function using a simulator and actual robots.
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