生活空間セマンティクスを用いた生活支援ロボットの運動制御手法の開発

利用生存空间语义开发生命支持机器人运动控制方法

基本信息

批准号：
22K18244
负责人：
楊光
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

少子高齢化が進展する中で，生活支援ロボットは，介護人材不足が迫る福祉・医療などの現場で介護や家事の一部をサポートすることで，要介護者の QOL（Quality of Life）を向上することが可能となる．ところが従来の研究は，ロボットによる作業の効率と安定性に着目しましたが，ロボットが知能不足で行動の違和感もあり，介護現場での普及が困難となる，本研究では「介護者の思考力と身体性を模倣することで，介護者のような柔軟で適切な生活支援動作を実現する」よう，多層構造マップと運動制御手法を開発を目指す．令和4年度は, 以下の通りに研究を進めた．１：多層構造マップの開発．生活空間セマンティクスを活用するために，多層構造マップが重要である．そこで本年度では，多層・多グループマップを開発し，国際会議ICMA2022で発表した．このような多層・多グループマップは，異なる種類の単層マップを柔軟に組み合わせて複数のサブマップを生成することにより，セマンティックナビゲーションなどの応用に繋げることができる．２：経路計画手法の開発．介護者のような行動パターンの実現には，複数種類のセマンティクスを考慮した経路計画手法の開発が鍵となる．そこで本年度では，多層マップによるセマンティクスを考慮し，モデル予測制御を用いた経路計画手法を開発した．３：シミュレーション環境の構築．介護現場を再現した仮想環境は，ロボットの開発・テストができ，時間とコストを抑えられる． Isaac Simのロボティクス・シミュレーション・プラットフォーム（実環境に近いシミュレーションが可能となる）を活用し，基本的なシミュレーション環境を構築した．

随着出生率下降和人口老龄化，生命支持机器人将通过支持护理人员短缺的福利和医疗机构中的护理和一些家务劳动来提高护理对象的QOL（生活质量）。这样做。然而，传统的研究重点是机器人工作的效率和稳定性，但机器人缺乏智能且行为怪异，这使得它们很难在护理环境中广泛应用。我们的目标是开发多层结构图和运动控制。通过模仿护理人员的身体动作，实现像护理人员那样灵活、恰当的日常生活支持动作的方法。 2020年度，我们进行了以下研究。 1：多层结构图的开发。多层结构图对于利用生活空间语义非常重要。因此，今年我们开发了一个多层、多组的地图，并在国际会议ICMA2022上展示。这种多层/多组地图可以通过灵活组合不同类型的单层地图生成多个子地图来连接到语义导航等应用。 2：路线规划方法的发展。实现类似看护者的行为模式的关键是开发考虑多种语义的路径规划方法。因此，今年我们开发了一种利用模型预测控制的路线规划方法，同时考虑了多层地图的语义。 3：模拟环境搭建。重现护理现场的虚拟环境可用于开发和测试机器人，从而减少时间和成本。使用 Isaac Sim 的机器人仿真平台构建了基本的仿真环境（可以实现接近真实环境的仿真）。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

高知工科大学知能ロボティックス研究室

高知工业大学智能机器人实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

距離型ファジィ推論法に基づく生理的欲求の定量化および同定法

基于距离型模糊推理方法的生理需求量化与识别方法

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
楊光;王碩玉;楊俊友，SHI PENG
通讯作者：
楊俊友，SHI PENG

Multi-Grouped Grid Map for Semantic-Aware Motion Planning of Mobile Robots

用于移动机器人语义感知运动规划的多分组网格图

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Noriaki Miyaji;Kazuki Motegi;Kosuke Yamashita;Kenta Miwa;Tomohiro Takiguchi;Takashi Terauchi.;Guang Yang; Shuoyu Wang; Junyou Yang; Peng Shi
通讯作者：
Guang Yang; Shuoyu Wang; Junyou Yang; Peng Shi