成果報告書詳細
管理番号20120000000862
タイトル平成20年度-平成23年度成果報告書
「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)の研究開発」
公開日2013/4/10
報告書年度2008 - 2011
委託先名株式会社安川電機 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 株式会社東芝 国立大学法人東京大学 国立大学法人東北大学 公立大学法人首都大学東京
プロジェクト番号P08013
部署名技術開発推進部
和文要約件名:平成20年度-平成23年度成果報告書 「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)の研究開発」

平成20年度から平成21度に、安川コンソーシアム((株)安川電機 (国)九州工業大学 (国)九州大学 (独)産業技術総合研究所。以下、安川コンソ)は、病院等の施設内における次世代ロボットによる日用品の搬送(以下、日用品搬送)に必要な知能モジュールの研究開発を実施し、東芝コンソーシアム((株)東芝 (国)東京大学 (国)東北大学 (公)首都大学東京。以下、東芝コンソ)は、商業施設のフードコート等における次世代ロボットによる食器類の片付けに必要な知能モジュールの研究開発を実施した。 平成22年度より安川コンソと東芝コンソを統合して安川・東芝コンソーシアムを構成し、日用品搬送に必要な知能モジュールの研究開発と研究開発成果の有効性検証を実施した。開発した主な知能モジュールの機能を以下に示す。 1.音声や身振りによる作業指示(開始、停止、再開、中断)の認識 2.「ウーロン茶を持ってきて」というような「何処から」,「何処へ」といった情報が欠けている作業指示からロボットが作業できる手順を計画する作業計画 3.日用品の保管場所の検出と情報管理(移動先を特定できる精度) 4.日用品の位置と姿勢の認識(日用品を把持できる精度) 5.多様な日用品を把持するための軌道計画 6.作業環境の変化に対応できる動的な作業計画 7.作業環境内における人の移動の認識とロボットとの接触可能性の検知・通報 8.日用品やそれを手渡そうとしている人の手の位置や姿勢の認識 9.多自由度を有するロボットの協調制御 10.開発した知能モジュールを搭載し有効性検証に使用するロボット 上記の機能を実現する為に43の知能モジュールを研究開発し、それらを有効性検証用ロボットに搭載するとともにRTミドルウェアで接続し有効性検証を実施した。その結果、本プロジェクトの最終目標である「開発した知能モジュール群を搭載したロボットシステムにより、実際の作業環境あるいはそれを模した環境において、6つ以上の作業対象物に対する3つ以上の作業指示を、成功率80%以上で達成すること」を確認した。 またこれにより各組織が保有するコア技術を知能モジュールとして開発できること、RTミドルウェアにより多数の知能モジュールを結合したアプリケーション開発が実現できることを検証することができた。
英文要約Title: Intelligent RT Software Project - R&D of intelligent software modules necessary for robots to perform tasks in daily and social life - (FY2008-FY2011) Final Report.

Intelligent software modules necessary for robots to perform tasks in daily and social life were developed by our consortium into which the Yaskawa consortium and the Toshiba consortium were merged. In fiscal years 2008 and 2009, the Yaskawa consortium carried out R&D of intelligent modules necessary for next-generation robots to deliver daily necessities in facilities like hospitals, and the Toshiba consortium carried out R&D of intelligent modules necessary for next-generation robots to put away tableware at places like food court of commercial facilities. In fiscal years 2010 and 2011, our merged consortium carried out R&D of intelligent modules necessary for delivery of daily necessities and verified the effectiveness of the R&D result. The main functions provided by intelligent modules which we developed are as follows. 1. Recognition of task instructions by voice or gesture including start, stop, restart, and interruption. 2. The task planning function generating the procedure from the task instructions lacking some information so that a robot can execute the task according to the generated procedure. For example "bring oolong tea" instruction has no information on "from where" and "to where". 3. Detection function of storage location of daily necessities, and information management of the destination of the moved goods. 4. Recognition function of position-and-posture of the daily necessaries which enables grasp of the object by a robot. 5. Trajectory planning for grasping various daily necessaries. 6. Dynamic task planning which can deal with change of the environment. 7. Human tracking, risk detection of contact of human and a robot in the work environment, and notification of the risk. 8. Position-and-posture detection of a hand of human who is trying to hand daily necessaries. 9. Cooperative control of a robot which has multiple degrees of freedom. 10. Robots equipped with our intelligent modules for verification of effectiveness of the modules. We developed 43 intelligent modules to realize the above functions and evaluated effectiveness of these using robots equipped with the modules which were connected by the RT middleware. As a result, it was confirmed that we achieved the final goal: "Robot system equipped with the intelligent modules developed in this project must be able to execute more than 3 task instructions for more than 6 work objects in success rate of 80% or more." Consequently, we verified that core technologies of each organization making up our consortium can be used to develop intelligent modules, and that RT middleware is useful to connect a lot of intelligent modules and develop applications with the modules.
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