筑波大学 知能ロボット研究室

ビーゴと測域センサを複数個用いて、荷物運搬のためのカルガモ(追跡)システムを構築。追跡対象のモデルを持たないため、人間の足に限らず前を行くカルガモや他にも色々な物に追従できます。測域センサのデータ利用を工夫しロバストな追跡を実現したことと、ビーゴの運動性能を十分に生かしていることにも注目です！

人が任意の場所に配達（配置）したペットボトルを、ロボットが自動で回収（倒す）してまわります。ロボットは、配達時は測域センサにて環境の形状と配達場所を記憶し、回収時はその形状と場所から経路計画し、ペットボトルまでの最短経路をたどり順に倒していきます。また地図生成・配置・回収開始等の状態の切り替えはロボット側で判断し、キーボード操作などを必要とせず容易に操作可能です。

In this demo, two yamabico robots wre used simultaneously using socket communication. In the environment two landmarks were previously placed and showed to the robot. First one robot travels, on a squared path correctin its position and angle scanning the landmars with an URG sokuiki sensor. Then mode is changed and first robot is moved by a person and send the trajectory path to the second robot through wireless LAN. Then second robot moves throught the shown trajectory correcting its position with the two landarks. (This demo was third place in the 2007 DemoPro contest).

ロボット「ビーゴ」があみだくじの神様となります。

測域センサの弱点を逆に利用したところが本デモのポイントです。

ビーゴの前面の測域センサは床面方向に45度傾けてあります。床には表面がアルミ生地と黒い材質の２種類のテープがあみだくじ状に貼り付けてあります。測域センサが放つレーザ光は、アルミ生地では正反射し、黒い材質では吸収されるため、いずれも測域センサには戻って来られず、センサはこれらの物体がある方向はエラーを返します。一方、床面は散乱面なので、普通に距離を返します。そこで、ビーゴはテープ部のエラーを検知し、それに沿って移動します。

ビーゴはあみだくじのスタート位置に置かれると、細いテープ幅を検知してそれに沿って直進します。くじの分岐部分では左右いずれかの方向にエラー幅が広くなるため、その方向に90度回転し、次にエラー幅が広くなった時に逆方向に90度回転します。これを繰り返し、テープが途切れてエラーが検知されなくなったところで停止します。

　停止位置を選んだ人にあみだくじの神様がほほえみかけます！

ロボットが人間の命令に逆らって人から逃げるというコンセプトで作りました。 測域センサを前後２つ付けて全方向をスキャンし、人を感知します。そして囲まれたエリア内で壁に当たらずに人から逃げることが出来、人が近づくほどスピードは速くなります。壁は真っ直ぐなものとして最小２乗法の分散を用いることで人を区別し、ベクトルの合成を用いて逃げる方向を決めています。１人がゆっくり追いかける分には逃げ切ることが出来ましたが、２人で追い込むと逃げ場を失って壁に衝突してしまいます。

ビーゴと演劇をします。音声認識でヒトのセリフの中のキーワードを検知すると、キーワードに応じて移動や音声合成による発話をします。まわりの観客や役者に衝突しないように、測域センサで障害物検知もしてます。

まずビーゴのフレームを使ってXとZ軸を築きました。二つのビーゴのサーボはそのXとZ軸の下部に付けていました。ビーゴは２自由度のマニピュレーターに変形しました。顔認識はopencvを利用してHaar face-detection methodを使ってUSBカメラで顔認識が成功しました。画像上に認識した顔の位置を登録して画像の真ん中の位置と比較して認識した顔は画像の真ん中に移動するようにサーボを動かしました。