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20151129インテリジェントホームロボティクス研究会

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ロボカップの10年:インテリジェントホームロボティクスにおける標準問題の設計・成果・展望

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20151129インテリジェントホームロボティクス研究会

  1. 1. ロボカップ@ホームの10年: インテリジェントホームロボティクスにおける標準問題の 設計・成果・展望 国立研究開発法人 情報通信研究機構 杉浦孔明
  2. 2. 発表のまとめ: ロボカップ@ホームの10年の成果と展望について述べる ロボカップ@ホーム=インテリジェントホームロボティクスにおける 世界最大のコンペティション 1. これまでの成果 – ロボカップ@ホームとは何か – 何がどこまで達成されたのか – コミュニティに何を貢献したのか 2. 今後の展望 – ハードウェア標準化のビッグウェーブ – 標準化の先に何があるのか
  3. 3. ロボカップ@ホームの概要 • インテリジェントホームロボティクスのコンペティションとして世界最大 – ロボカップのリーグのひとつ • 移動マニピュレーション・ヒューマンロボットインタラクションが中心課 題 – 8個の規定タスクと3つのデモタスクの総合点により評価される • 約15か国の大学・研究機関から200人以上の参加者 3
  4. 4. ビデオ:ロボカップ@ホーム 4
  5. 5. 運営:世界大会は20チーム前後で推移しており、日本大会 は増加傾向にある ※日本大会はロボカップ@ホーム配下の全サブリーグチームを含む 0 5 10 15 20 25 30 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 系列1 系列2 世界大会 日本大会 ブラジルへの輸送 問題のため減少
  6. 6. 規定タスク(2015年) Stage タスク名 内容 場所 1 Manipulation and Object Recognition 棚に置いてある物体についてPick & Placeタスクを複数回行う フィールド Navigation フィールド中を移動したのちフィールド外で人を追従する フィールド 外部 Person Recognition 複数の人物がいる状況において、顔画像の学習と性別推定を行う フィールド Speech Recognition & Audio Detection 音声認識および音源方向推定を計10回行う フィールド RoboZoo 並んだ展示ブースでロボットにパフォーマンスを行わせ、観客に 投票させる フィールド General Purpose Service Robot 複文の指示の解釈、曖昧な指示を明確化(例:「何の飲み物を 持ってきますか」)し,指示を実行する フィールド 2 Open Challenge 自由に選んだテーマに関する研究要素のデモ フィールド Restaurant レストランにおいて、場所を学習したのち、ロボットを呼んだ人 を発見して注文を取り、オブジェクトを届ける 外部 Robo-Nurse ボトルに入った薬を把持するとともに、動作を認識して必要な支 援を行う フィールド Wake Me Up ユーザに注文された朝食を運ぶとともに、スマートホームの制御 を行う フィールド 決勝 Final 自由に選んだテーマに沿ったデモ フィールド
  7. 7. タスクの変遷: Who Is Who, Follow Me, GPSR, Restaurantが長命タスク 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 Follow a Human Manipulate Navigate CopyCat Game (Competitive) Lost & Found Who Is Who Fast Follow Introduce Fetch & Carry PartyBot Supermarket Walk & Talk Cleaning Up Follow Me Go Get It! 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 Enhaced Who Is Who Shopping Mall RIPS GPSR Clean Up Restaurant Cocktail Party Emergency situation Basic Functionalities RoboZoo Manipulation and Object Recognition Navigation Test Person Recognition Test Speech Recognition & Audio Detection Test Robo-Nurse Wake Me Up
  8. 8. 規定タスク例:Restaurant(2014年) 項目 配点 項目毎最高点 平均点 Guide phaseで5箇所移動 50 x 5 250 143 Navigation phaseで4箇所移 動 100 x 4 200 50 オブジェクトを把持 250 x 3 500 45 • 未知環境(実際の店舗)で棚から3個のオブジェクトを持ってくる • ロボットを別の会場(実際の店舗)に輸送してタスクを行う
  9. 9. General Purpose Service Robots (2013年) 9 NimbRo(ボン大学)
  10. 10. 難易度の調整: 機能ごとの最高点は以前ほどばらつかなくなった L. Iocchi, D. Holz, J. Ruiz-del-Solar, K. Sugiura, and T. van der Zant: "RoboCup@Home: Analysis and Results of Evolving Competitions for Domestic and Service Robots," Artificial Intelligence, 2015 どの機能も最 高点は同じ 機能毎に最高点 に大きな差
  11. 11. ロボカップ@ホーム起源の研究ツールの例: 作成した音声対話モジュールを公開した • rospeexの利用者数>20,000ユ ニークユーザ • 非モノローグHMM音声合成によ る高品質な合成 • 認識エンジンの誤認識率 = 7.9% (IWSLT tst2011) • (公式レポジトリへの登録は思っ たより大変…) rospeexユーザのIP分布
  12. 12. 今後の方向性
  13. 13. (補足)ロボカップ関連の社会展開 • Quince: ロボカップレスキューから原子炉建屋投入へ • Kiva SystemsをAmazonが7.75億ドルで買収 → 年間 4.58~9.16億ドル以上のコスト削減効果* • ロボカップでのNAOの採用を機にAldebaranが業績を伸 ばし、ソフトバンクが1億ドルを出資 →Pepperの原形 13 by Kiva SystemsQuince NAO *Janney Capital Marketsによる試算
  14. 14. RoboCup@Home Standard Platformが、2017年以降の主流 になる可能性が高い • 背景:Soccer SPLにおけるNAOの成功 →ロボカップ@ホームについても標準プラットフォームを策定 • 現状 – 11社から有力なプラットフォームの応募があった – インテリジェントホームロボティクスにおける国際標準プラッ トフォームになる可能性 2015/7 標準プラットフォーム募集開始 2015/12 標準プラットフォーム第1次審査完了 2016/7 標準プラットフォームデモおよび最終審査 2016/7-9 標準プラットフォーム決定 2017/3 日本にてRoboCup@Home SPL試行 2017/7 RoboCup@Home SPL開始
  15. 15. RoboCup@Home SPの先に何があるのか? • 2017年以降、ロボカップ@ホームは2つに分かれる – Open Platform (@Home OP) – Standard Platform (@Home SP) • @Home SPが成功すれば以下の可能性もある – @Home SPのソフトウェア部門=ハードウェア貸出 し – @Home Education:低コストの標準プラットフォー ム部門 – @Home Simulation:シミュレーション部門
  16. 16. @Home Educationと@Home Simulation • @Home Education [Tan+ 2015] – 軽量・安価なハードウェアプラット フォームによるコンペティション →新規参入を容易にする • @Home Simulation [Inamura+2013] – シミュレーション環境におけるコン ペティション →実機に比べ長時間稼働が容易・リグ レッションテストを可能にする
  17. 17. 発表のまとめ(再): ロボカップ@ホームの10年の成果と展望について述べた ロボカップ@ホーム=インテリジェントホームロボティクスにおける 世界最大のコンペティション 1. これまでの成果 – ロボカップ@ホームとは何か – 何がどこまで達成されたのか – コミュニティに何を貢献したのか 2. 今後の展望 – ハードウェア標準化のビッグウェーブ – 標準化の先に何があるのか 2017年世界大会@ 名古屋にぜひご参 加ください
  18. 18. (補足)ロボカップ@ホーム関連文献 References Focus 大橋健, “RoboCup@Homeにおける課題設定と技術開発”, 計測と制御, Vol. 52, No. 6, pp. 481-486, 2013. 移動 杉浦孔明, 長井隆行, "ロボカップ@ホームにおける日用品マニピュレーショ ン", 日本ロボット学会誌, Vol. 31, No. 4, pp. 370-375, 2013. 2012タスク 杉浦孔明, "ロボカップ道しるべ第8回「ロボカップ@ホームリーグ」", 情 報処理, Vol. 53, No. 3, pp. 250-261, 2012. 音声処理 岡田浩之,大森隆司,“ロボカップ@ホーム: 人とロボットの共存を目指し て,” 人工知能学会誌,vol.25,no.2,pp.229-236,2010. 2009タスク J. Stuckler, D. Holz, and S. Behnke, “RoboCup@Home: Demonstrating Everyday Manipulation Skills in RoboCup@Home,” Robotics & Automation Magazine, IEEE, vol.19, no.2, pp.34–42, 2012. 日用品把持 L. Iocchi, D. Holz, J. Ruiz-del-Solar, K. Sugiura, and T. van der Zant: "RoboCup@Home: Analysis and Results of Evolving Competitions for Domestic and Service Robots," Artificial Intelligence, 2015 ロボカップ@ ホームの進展

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