視覚と触覚によるロボットへの作業指示

摘要

近年、日常生活で働くロボットへの需要は高まりつつある。そのような社会的要請を受けて、発話だけでなく、ノンバーバルな作業指示を理解することのできるロボットの需要も高まっている。代表的なノンバーバルな作業指示としては、ジェスチャー動作による指示が考えられる。すでに、多くの先行研究で、ジェスチャーによってロボットに指示を与える試みがなされている。しかし、協調運搬などの作業を考えた場合、ジェスチャーで全ての指示を与えることは難しい。やはり発話と同じく使用者の負担となることが考えられる。このように、発話やジェスチャーを用いないインタラクションの設計は、ロボットと人間双方の負担を減らす上でも、必要不可欠であると言える。本研究では、発話やジェスチャーを用いないインタラクションとして、使用者の行為の「始まり」をロボットへの指示とする方法を提案する。人間とロボットが直接、あるいは物体などを通して間接的に接触している場合、使用者の動作は、まずロボットに対する力として得られる。その力情報を解析することで、ロボットは、これから始まる人間の行為を、察知することができ、人間から別の指示を受けずとも、協調や追従行動ができると考えられる。人間からロボットに与えた力の加減によってロボットに指示を与えることは既になされているが、提案手法は、人間の行為と指示が連結しているため、より人間への負担が少なくなると考えられる。本稿では、ロボットの指先に取り付けた三軸触覚センサを用い、上記の発話やジェスチャーを用いない指示を利用した作業指示法について記述する。また、ロボット頭部に取り付けた視覚センサを用いた指差しジェスチャー認識法と組み合わせ、視覚と触覚センサを用いた作業指示について記述して、指差しジェスチャー認識法についての精度評価を行う。