Thesis or Dissertation 人の手の差し出し方に応じた円筒物体の手渡しシステムの研究

佐藤, 泰成  ,  サトウ, ヤスナリ  ,  Sato, Yasunari

pp.1 - 59 , 2016-03-25 , The University of Electro-Communications
Description
近年,ロボットは産業分野だけでなく日常生活空間まで活躍することが期待されている.日常生活空間において人間と共存し,人間を支援するロボットとして,生活支援ロボットが挙げられる.そのような生活支援ロボットは,人間と一緒に生活するにあたり,人間が取って欲しいと思う物を代わりに掴み,手渡すような手渡し支援機能が必要不可欠である.しかし,手渡し支援機能を実現する上で,ロボットが人間に直接物を手渡すとき,ただ物を渡すだけでなく,人間に恐怖感や不快感を与えずに手渡すことは人間とともに生活する上で重要であると考える.そこで本研究は,「受け取り手である人間の差し出し方に応じて,ロボットがどのように手渡し対象を差し出したら心地よく受け取ることができるか」という視点で手渡しシステムを構築することを目的とする.このようなシステムの実現に向け,具体的に次のことを行った.まず,人が物を受け取るときの手の姿勢と,物体の姿勢の関係性を明らかにし,受け取りやすさを考慮したモデルを構築する.次により良い手渡しを行うため,手の姿勢推定アルゴリズムを構築する.一つ目は,人が物を受け取ろうとして差し出すであろう手の姿勢と,円筒物体の姿勢を変化させ,アンケート評価による評価を行うことで,手の姿勢と円筒の姿勢の関係から受け取りやすさがどのように変化したかを調査し,明らかにすることで,それをもとに受け取りやすさを考慮した手渡しモデルの構築を行う.二つ目はRealSenseとPOLHEMUSという二つのセンサを用い,POLHEMUSから得られる姿勢の値を真値とし,RealSenseとPOLHEMUSの姿勢の値の差から,手の姿勢を推定するアルゴリズムを構築する.その際,二つのセンサから手の姿勢の値を取得し,ベイズ推定を行うことで確率の計算を行う.この二つからより受け取りやすいとなる手渡しモデルを構築し,手渡しシステムの構築を目指した.

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