第2講座は、「アシスタントロボットの認識行動統合システム」です。


この講座のテーマは、日常生活支援ロボットのソフトウェア構築法です。


題材として、

●掃除片付け作業

 ・物品運搬(食器を乗せたトレイの運搬)

 ・洗濯物片付け

 ・床掃除(スイーパー使用)


実写版では時間がかかるため、8倍速のVTRを紹介します。




実写版では、終りのご挨拶をします。


家庭での家事をロボットにさせるためには、まず最初にロボットに家庭内の地図や家電、机、椅子などの情報を認識させる必要があります。


そして、認識した情報を基にその動作を生成し、シュミレーションを行います。


日々是好日-認識行動システム

上の図は、認識行動システムの流れを示したものです。


日々是好日-プログラミング

プログラミングは、上図のように左の画面のロボットの動きをシュミレーションしながら作成していきます。


ソフトウェアの構築は、タスク記述方式による『失敗検知・回復行動の実現』を採用しています。


これは、まず一連の作業(例えば、椅子の引き出しなど)をさらに細かい作業のタスクに分類しておきます。


ロボットが一連の連続作業を遂行するときに失敗を検地した場合、自動的に回復するための行動をさせます。


失敗の検知と回復の実現は、以下のように対応します。


・失敗の分類

 A:操作開始以前に検知される失敗

 B:操作終了後に検知、状況の変化が小さい失敗

 C:操作終了後に検知、状況を大きく変える失敗


・失敗への対処

 Aへの対処

 -台車の切り返し動作と操作対象の再認識

   これは、例えば机の下を掃除するために椅子を引き出すとき、椅子を引き出す方向が決まっているため、ロボットの位置と椅子の位置が椅子を引き出す方向に合わないとき、ロボットが移動して正しい位置取りをします。


 Bへの対処

 -操作後の対象の形状変化やロボットの姿勢変化を知識として持たせておき、操作後にそれを照合。

  これは、洗濯機の開閉ボタンを押したとき、正しくドアが開いたか?開かなかった場合にはリトライをさせるものです。


 Cへの対応

 -失敗による状況の変化を検知

 -その結果から新たな復帰動作を生成

   例)床に落とした衣類を拾い上げる。

   例)床面のスイーパーを発見し拾い上げる。


さらに、前記のような新たな認識行動をタスクとしてシステムに追加することが容易にできます。


このように、ロボットに認識行動をノウハウとして蓄積していくことができます。