世界一のサッカーロボットＶｉｓｉＯＮと制御

技術Ⅳ

この授業は、競輪の補助金を受けて実施します。

財団法人コンピュータ教育開発センター

ロボカップ 2007 世界大会

■ ロボット工学と人工知能の融合、発展を目指した完全自律型ロボットによる競技大会

■ 「 Team OSAKA 」が４連覇を達成

ＶｉｓｉＯＮ４Ｇ　プロフィール①

出　　　身）　大阪身　　　長）　４４．５ｃｍ体　　　重）　３ . ２ｋｇ特　　　技）　サッカー戦　　　歴）　２００７年ロボカップ　　　　　　　　　　　　世界大会総合

優勝種　　　別）　完全自律二足歩行型ロボット

ＶｉｓｉＯＮ４Ｇ　プロフィール②□ボールやキーパーを認識しサッカー競技を行う。　全方位センサ×１　前方カメラ×１　加速度センサ×

３　ジャイロセンサ×２、角度センサ×20 を搭載

□知覚技術　 360 度の全周囲を瞬時に見渡すことができる全方位セ　ンサ。高解像度のカメラを使用し、より遠くまでの物　体を認識可能

□動作制御技術　動作制御を行う CPU と、画像処理や無線 LAN 通信を行　う CPU をそれぞれ搭載。逆運動学を解くことで、前後　左右への歩行も自在に。

完全自律型ロボットの三つの機能

コンピュータ＝「脳」

画像センサー＝「目」

モーター＝「筋肉」

VisiON 人間

三つの機能の関係センサ コンピュータ モーター

画像を撮影し、コンピュータへ送る

対象を認知し、取るべき動きを判断。モーターに指令

指令に従って、モータを作動、手足を実際に動かす見る 判断する 動く

ロボットの動き

「歩く」＝「両腕の動き」＋「両足の動き」

複数の「動き」を連続して組み合わせ

ロボットの動き　 人形アニメーションのように、一つひ

とつの単体の動作を作成し、それを連続再生することで、一連の動き（モーション）を作る。

ロボットの眼全方向画像セン

サー（３６０゜カメ

ラ）

画像例

ロボットの眼からのボールの見え方

ＶｉｓｉＯＮボール

ＶｉｓｉＯＮにはこう見えている

ボールの方向を予測

ボールの位置が時間とともに、どう変化したか、方向と速度を計算し、ボールの来る側を予測

現在位置0.1秒後

前方

後方

中央

ボールのくる側に応じた３つの選択

ボールの向かう方向に応じて、ボールをキープする「動き」を選択する

前に倒れる ダッシュポーズ

後に倒れる

前方 後方中央

前に飛び込む 後ろに倒れるダッシュポーズ

ボールの進む方向は？

自分の正面自分の前方 自分の後方

図表で表すと・・・・

判断ポイントボールの位置を確認する

時間で変化する位置からボールが向かう側を予

測ボールの向かう側に応じて、次の動きを選択

まとめ

このように、物事を論理的に行うための手順を「アルゴリズム」と言い、

その手順を図表化したものを「フローチャート」と言う。

男３人でのスキヤキアルゴリズム

スタート

具を全部入れる

30 秒ほど煮る

醤油大さじ１杯入れる

砂糖大さじ１杯入れる

ＮＯＹＥＳ

ファイト！（生肉でもよし）ＹＥＳ

ＮＯ

醤油ＯＫ？

甘さＯＫ？

昭和世代のデートアルゴリズム

スタート

映画に誘う

相手を探す

！！（うふふ）

ＹＥＳ

ＮＯＯＫ？

ＹＥＳ

ＮＯＯＫ？

さみしい夜

夜の公園に誘う

様々なロボットとセンサ

音

光赤外線

接触

ロボットを動かしてみよう①

ビュート○ プログラム　 ＬＣＤ搭載○ 接触センサ○赤外線セン

サ

センサ搭載のロボットで、ライントレースに挑戦してみよう！

ロボットを動かしてみよう②一つ一つの「動き」をコンピュータに記憶させ、連続的な動き（モーション）を作ってみよう。

モデルロボットヒューマノイドロボットＲｏｖｏｂｉｅ－アイ

ロボットの歴史ASIMO （アシモ）“Advanced Step in Innovative Mobility” の頭文字をとって「 ASIMO 」とした。新しい時代へ進化した革新的モビリティーを意味する。

重量 43kg

全高 1,200mm

歩行速度 0～ 1.6km／ h

ロボットの語源1920 年にチェコスロバキアの劇作家カレル・チャペックが劇曲「 R.U.R( ロッサム万能ロボット会社）」の中で使われ世界に広まった。「退屈な仕事（または強制労働）」という意味「 ROBOTA 」と「労働者」を意味する「ＲＯＢＯＴＯＮＩＣ」から「 ROBOT 」という言葉を造語。

⇒単純労働の担い手として名付けられる⇒科学用語としての定義が存在しない

ロボット三原則R.U.R が描いた社会機械とロボットが労働者階級をと入れかわるという未来の悪夢。

ロボット三原則１９４２年、 SF 作家アイザックアシモフが小説「堂々めぐり」の中で提唱。ロボットに対するくらいイメージを大きく変えた。アシモフはまた、ロボット工学（ロボティクス）言葉を作ったことでも知られている。

ロボットの進化

第１世代　（１９６０年代）１９６１年米国ユニメーション社が世界初のプログラム制御型産業ロボット「ユニメート」を発表 （翌年には、ゼネラルモータースの組み立てラインに加わる）

特徴）あらかじめ設定された動きの繰り返し

日本を中心に産業ロボットが発達多間節型ロボットの登場

特徴）センサなどの感覚機能を持ち、対象や環境の違いを判断。作業内容を修正でき

る

第２世代　（１９７０～１９８０年代）

産業ロボット

http://www.fanuc.co.jp/ja/product/video/index.htmlファナック社ＨＰ　動画２分

第３世代　（１９９０年代～）

ロボットが産業分野からエンターテイメント分野に進出（１９９９年　 AIBO発売）

（特徴）センサーとコンピュータが飛躍的に発達したことで、人間や他のロボット、物を認識し自立的に動くことができる。最も進化したものが完全自律型ロボット

第４世代（これから）

センサーはさらに高度化し、多機能化（視覚、触覚、聴覚、平衡感覚、 嗅覚他）会話能力や自動学習能力が加わる

人工知能（ AI ）を搭載し、より人間に近いロボット

どういうロボット？1 2

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http://www.jp.aibo.com/ソニーＨＰ　アイボ動画 3.9Mb

http://www.banryu.jp/index.html三洋電機ＨＰ

http://www.kokoro-dreams.co.jp/ng/news/20031118_actroid/20031118_actroid.html

ココロ社ＨＰ　動画 4.9Mb

http://www.e-mechatronics.com/robot/medical/index.html安川電機ＨＰ

どういうロボット？1 2

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広がるロボットの用途

■ペット■エンターテイメント■警備■家事・生活支援■福祉・医療■レスキュー■危険物処理、土木作業

ロボットと暮らす明日「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書

ショートストーリー１　（家事･育児支援）「職場の母と学校帰りの息子」

ロボットと暮らす明日「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書

ショートストーリー２　（余暇の充実）　「ゴルフ練習場にて」

ロボットと暮らす明日「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書

ショートストーリー３　（家事支援、高齢者の社会参加）

　「パパ、ロボットを組み立てる」

これからの社会生活とロボット

ロボットは日本を支える基幹産業に　私たちの日常生活をより豊かなものに

END

企画制作　　 NPO法人　 Multimedia Educational Forum

協力　　　　　ヴィストン株式会社

この授業は、競輪の補助金を受けて実施します。

財団法人コンピュータ教育開発センター