センサ進化によるロボットの形態と行動の共創的設計

通过传感器进化共同创意设计机器人形态和行为

• 批准号: 06J02972
• 负责人: 杉浦 孔明
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J02972/
• 关键词: センサ進化; 身体性; 形態による計算

本研究の目的は,ロボットの形態の一部であるセンサと制御系の一部である認識器を環境の解釈系として扱い,進化論的計算など機械学習の手法を用いて,解釈系と制御系を同時に最適化することである.従来,ロボットの形態はアクチュエータや制御系とは別の観点から設計されてきたが,形態・制御系・環境の三者のバランスを考慮すれば簡単な制御系で安定な制御や知的な振る舞いを実現できる.このような考えに基づき,第1年度は,タスクを固定して,ロボットのセンサ形態と制御系をシミュレータ上で同時に設計する手法を提案し,実機を用いて有効性を検証した.加えて,光センサのTDOA(Time Difference of Arrival)からセンサ間距離を逐次的に推定することにより,未解釈のセンサデータから身体モデルを構築する手法を提案した.これにより,形態が変化し得るロボットの身体モデルを安価に推定することができるようになった.本年度は初年度に提案した手法を拡張し,複数のタスク環境において行動学習を高速化する形態の設計法について研究を行なった.シンプレクス交叉とQ学習に基づいてセンサ形態と制御系を同時設計する手法を提案し,ライントレースロボットに提案手法を適用した.シミュレーション上で複数のライントレースタスクを自動生成してロボットに走行させる実験を行ない,提案手法による設計解がセンサを効率的に配置してマルコフ性を回復するような状態空間を獲得することを明らかにしている.

这项研究的目的是，传感器是机器人的一部分，并且是控制系统的一部分的识别设备被视为环境解释系统，以及使用机器学习方法的解释系统和控制系统例如进化的计算。基于这些想法，第一年是一种基于这些想法的模拟器上的机器人传感器形式和控制系统的方法。未生产的传感器数据依次估算来自TDOA的解释距离（到达的时间差），这使得这可以估计可以改变形式的机器人的身体模型。我们将在多个任务环境中进行扩展，我们对形式设计方法进行了研究。在仿真中，线路赛车的多个线赛任务。将恢复马尔可夫。

项目成果

参照点に依存した確率モデルの結合による動作の生成

通过结合参考点相关的概率模型来生成运动

• 发表时间: 2007
• 作者: 杉浦 孔明;岩橋 直人
• 通讯作者: 岩橋 直人

移動ロボットのための複数のタスク環境における学習に適した形態の設計法

一种适合移动机器人多任务环境学习的形式设计方法

• 发表时间: 2007
• 作者: 杉浦 孔明;川上 浩司
• 通讯作者: 川上 浩司

Learning Object-Manipulation Verbs for Human-Robot Communication

学习用于人机交流的对象操作动词

• 发表时间: 2007
• 作者: Nishimoto;S.;Nishida;E.;Komei Sugiura and Naoto Iwahashi
• 通讯作者: Komei Sugiura and Naoto Iwahashi