Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

全方位視覚センサ / オプティカルフロー / ナビゲーション / 画像処理 / 車両 / ロボット / 自律走行

自律走行や精密農法で用いられる高機能車両を普及させるため,全方位視覚センサによって圃場内の位置と移動速度,および姿勢変化を検出するシステムを構成し,高精度のナビゲーションシステムを低コストで提供することが本研究の目的である。研究の申請時はオプティカルフローにより車両の移動量を検出し,それを積分して車両の位置を計算することを目指していたが,18年度の研究で高解像度のカメラを使用すれば,圃場外に設置したランドマークの画像から,車両の絶対位置を測定できる可能性があることが判明した。移動量の積分では累積誤差が生じるが,絶対位置の測定ではそれが無いため,高精度のナビゲーションを行える可能性がある。そこで19年度はより広いスペースで実験を行い,位置測定の精度を調べた。実験は48m四方の平地で行い,その四隅に道路工事用のコーンを設置した。四角形内を12m間隔で区切るグリッドの交点である9箇所の地点で撮影を行い,四つのコーンの方位データからカメラの位置を同定した。その結果測定誤差は最大で35cm,平均で16.5cmであり,飼料生産に関わる作業など,それほど精度を要しない作業には十分適用できる測定精度が得られた。またオプティカルフローに関しては姿勢の変化を検出するプログラムを開発した。これらの研究によって測定精度については実作業に適用できる可能性が見い出されたが,リアルタイムで測定するにはプログラムの改善が必要であり,車両に搭載してナビゲーションを行うまでには至らなかった。今後,更に精度を向上させるとともに,処理速度の高速化を図る必要がある。

全方位センサ / ジェスチャ認識 / 人物追跡 / 姿勢推定 / 意図理解 / ヒューマンコミュニケーション / 全方位視覚センサ / ロボット / 全方位視覚 / 表情認識 / 人物造跡 / 知能ロボット / コミュニケーション / ジェスチャー認識 / 視覚誘導 / 両眼視 / 協調行動 / 全方位視 / 案内ロボット

ホームロボットやサービスロボット(案内ロボットなど)、医療福祉ロボットなどに代表されるように人の混在する分野での応用を指向した研究が盛んとなってきた。このように一般の人と接するロボットを開発するには、多くの解決すべき研究課題があるが、人がより気軽に自然にロボットと接することのできる人とロボットとのインタフェースも重要な課題である。特に、人と人とのコミュニケーションを考えてみると、言語的な会話はもちろんであるが、表情や身振りなどの非言語的な情報も重要な役割を狙っている。むしろ、日常的な会話では、話す内容それ自体よりもその話し方(話すときの表情や身振り)のほうが大切なことが多い。人とロボットとの会話においても、キーボードとマウスのみでなく、相手の声に耳を傾け、相手を見ながら対話のできることが望まれるところであろう。
このように、人とロボットとのインタラクションにおいても、マルチモーダルなコミュニケーション方式が今後重要となると思われるが、本研究では、その内、相手を見る、すなわち、顔やジェスチャの認識に焦点をおき、以下の6項目について研究を進めた。
(1)手振り、身振りによるジェスチャの認識
(2)手や身体の姿勢計測
(3)全方位視を用いた人物像の発見、追跡と局所視による注視
(4)表情認識と顔の姿勢推定
(5)人との協調行動
(6)人間との共存のためのハードウェア基盤技術
車輪型移動機構、多関節型アーム、首機構、視覚機能を持つロボット、小型全方位視覚センサ

【研究分担者】
横山伸也	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	教授	(Kakenデータベース)
海津裕	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
岩井儀雄	大阪大学	大学院・基礎工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
八木康史	大阪大学	大学院・基礎工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
大澤幸生	大阪大学	大学院・基礎工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
山口智浩	大阪大学	基礎工学部	助手	(Kakenデータベース)