中村研究室

• 構成員– 教官１名，修士1年生4名，4年生3名

• 知能ロボットとその周辺分野に関する研究を行っている

http://www wakayama u ac jp/~ntakayuk/http://www.wakayama-u.ac.jp/~ntakayuk/

• 場所は，– A506室（塚田・川橋研，吉廣研と共用）A506室（塚田 川橋研，吉廣研と共用）– 地域共同研究センター306室，S棟402室

研究紹介

倒立振り子型移動ロボット3次元物体認識

ハードウェア開発

カウンタバランスマニピュレータ環境構造認識

環境センシング技術 ハ ドウェア開発環境センシング技術

パーソナルロボットの実現

動作生成技術

局所動作計画写像学習インターフェース技術

状態遷移モデル推定

最適化計算に基づく運動生成法

人間動作認識

音声対話システム

状態遷移モデル推定人間動作認識

研究室の方針

頑張れば，それに見合う成果を出せるようにする！

とにかく引 張り上げる！

頑張れば，それに見合う成果を出せるようにする！

• とにかく引っ張り上げる！

• 意見交換できる環境作り

• 新しいものを作る！

ロボ ト関係の学会等での発表を目指す！• ロボット関係の学会等での発表を目指す！

ロボット知能化プロジェクトの狙い

●いつもゼロからシステムを構築している

●基盤となるソフトウエアと容器を用意しておき●基盤となるソフトウエアと容器を用意しておき、

●それらを組み合わせて、多様なサービスを可能にする

RT ンポ ネント知能モジュール

･･･ ･･･ 状態遷移学習モジ ル

•局所経路計画モジュールRTコンポーネント

モビリティ１

ｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ

学習 ･･･

･･･ ･･･

モデルライブラリ

距離センサモジ ル

•３軸角度センサモジュール

•状態遷移学習モジュール

ビジョン１ ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ ･･･ｲﾝﾀ ﾌｪ ｽ･モジュール

ソフトウエア基盤プラットフォーム

•距離センサモジュール

統合システム技術タスク：例えば，人ごみ内のビル清掃ロボット

RTミドルウェア

ボ

環境構造認識実験用ロボット移動台車：Pioneer3-DXセンサ：UHG-08LXノートPC:Dell

実験用環境

4000

5000

実験用環境

3000

"cur_scan.dat""pre_scan.dat"

3000 "kakunin3.dat""pre_scan.dat"

1000

2000

3000

1000

2000

1000

2000

-2000

-1000

0

-2000

-1000

0

-2000

-1000

0

-4000

-3000

-4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000

取得データ例 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000

スキャンデータの張り合わせ

最適化計算に基づく動作生成

Nonlinear optimization problem ① ② ③

x)(min EObjective function

④ ⑤ ⑥

uxlx

suject to)( ④ ⑤ ⑥

x J i t l itqBound constraints

x Joint velocity spaceq

q W0 0xw

g

B

qq

v

WG J

00 00 0

y

z

ww

W

( ) Te eg g d g dE q G q p G q p

倒立振子型移動ロボットに関する研究倒立振子型移動ロボットに関する研究

ハードウェア開発 制御ソフトウェア開発ハ ドウェア開発 制御ソフトウェア開発

高速動力学計算ライブラリnewpendulumrobot.flvによるシミュレーション

p

状態遷移モデル推定

• 自身のダイナミクス・環境からの作用力を考慮する– スリップの推定

• モデルベースアプローチ• モデルベ スアプロ チ

( )f tx x,u,

局所動作計画法局所動作計画法

min ( )E u( )f tx x,u,

min ( )E u( )f tx x,u,

( ) 0C t x,( ),

写像学習に関する研究写像学習に関する研究

親和的音声対話システムの開発

• 心理学理論に基づいて話者の性格を判断するシステム

研究成果

川原輝美，中村恭之，和田俊和：モデル学習とプランニングの密な結合による実ロボット行動学習法の提案

2006 国内会議2件

モデル学習とプランニングの密な結合による実ロボット行動学習法の提案，ロボティクス・メカトロニクス講演会’06論文集，2A1-E08，2006.

松本拓也, 呉海元, 和田俊和, 中村恭之：分離度フィルタと PaLM-treeを用いた視線方向の推定，MIRU2006画像の認識・理解シンポジウム論文集，IS3-5，pp.1042-1047，2006.

荒井英剛，中村恭之，和田俊和：主成分木を用いた写像学習法の提案と性能比較

2007 国内会議3件

主成分木を用いた写像学習法の提案と性能比較，MIRU2007インタラクティブセッション, pp. 516--521, (2007).

河野博明, 中村恭之, 横守良介, 陳謙, 和田俊和：複数の平行線パターンを用いた視覚移動ロボットの自己位置推定複数の平行線パターンを用いた視覚移動ロボットの自己位置推定，ロボティクス・メカトロニクス講演会'07，2A2-F07, 2007.

武野哲也, 中村恭之, 和田俊和：測域センサデ タの直線追跡に基づく局所環境地図生成法測域センサデータの直線追跡に基づく局所環境地図生成法，ロボティクス・メカトロニクス講演会'07，2P1-G05, 2007.

研究成果2008 国内会議2件，学会誌1件（投稿中）

中村恭之, 前田幸宏：高速なスキャンマッチングのための粗密戦略法の提案，ロボティクス・メカトロニクス講演会‘08，2P2-C12, 2008.

中村恭之：

非線形計画法に基づく多関節移動ロボットの動作生成，ロボティクス・メカトロニクス講演会‘08，2P2-H02, 2008.

中村恭之：粗密戦略法に基づく高速・正確なスキャンマッチング法，日本ロボット学会学会誌, 2008（投稿中）

外部資金獲得状況H17年度H17年度• ノーリツ鋼機（100万円）

P LM による写真自動補正機能の実現に関する研究– PaLM-treeによる写真自動補正機能の実現に関する研究

• 文部科学省科学研究費 若手研究(B)(総額360万円)非線形システムの事例に基づく逐次学習可能なモデリング手法の構築

H19年度

– 非線形システムの事例に基づく逐次学習可能なモデリング手法の構築とその応用

H19年度• カシオ科学振興財団（30万円）

– 海外派遣助成海外派遣助成

• 栢森情報科学振興財団(90万円)– 多様体学習に基づく人間型ロボットの全身運動パターン生成法に関多 体 動 法 関

する研究

• 経済産業省次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト(再委託先)(600万円)託先)(600万円)– 行動学習に基づく移動制御モジュールの開発

外部資金獲得状況H20年度

経済産業省次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト(再委託• 経済産業省次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト(再委託先)(400万円)– 行動学習に基づく移動制御モジュールの開発行動学習に基づく移動制御モジュ ルの開発

• 文部科学省科学研究費 基盤研究C (総額400万円)– 次世代ロボットのためのデータ取得・選択機能を有するデータマイニング代 機

学会活動・社会貢献

• 株式会社リバスト 技術顧問株式会社リ スト 技術顧問

• 日本ロボット学会評議員日本ロボット学会評議員

• 第15回ロボティクスシンポジア実行委員第15回ロボティクスシンポジア実行委員

• 日本機械学会第5地区技術委員長日本機械学会第5地区技術委員長

• 論文査読論文査読

– 日本ロボット学会論文誌，Advanced Robotics論文誌，システム制御情報学会論文誌（10件程度）システム制御情報学会論文誌（10件程度）

– 国際会議投稿論文（IROSなど）