【ロボット×AI最前線】ロボットの嗅覚開発!【人工知能最新論文】

#5分で読めるAI最前線 -アイブン-

ロボットへの嗅覚実装の課題感

嗅覚は、モバイルロボット工学でまだ十分に活用されていない分野の貴重な情報を含んでいる。
臭気情報は、実際は視覚など他の感覚にも貢献し、人的環境でのタスク計画やその実行など、ハイレベルのロボット制御に役立つ。

研究者らは、5年に渡るプロジェクトIROの結果として、嗅覚と視覚を組み合わせたロボットアプリケーションの開発と経験についてまとめた。
嗅覚によるロボットの感覚と自律能力の改善がテーマである。

IROプロジェクト用に構築されたe-noseプロトタイプの写真。
モジュール式でコンパクトな設計により、移動ロボットに簡単に取り付けて、アプリケーションの要件に適合させることができる。
実験で使用したロボット:(a)ロードン。および(b)ギラフ。

臭気知覚の有用性

特に、物体の認識やその場に応じた活動の理解などの問題において、臭気情報(通常は揮発性物質の種類とその濃度という形で現れる)を活用するメカニズムを調査した。

Robot @ Home データセット からの情報の例。最初の列は、データセット内のシーケンスから再構築されたシーンを示している。2番目の列は、ラベル付けされた再構成シーンを示している。3列目から5列目は、再構築されたシーン内の注釈の伝播によってラベル付けされたRGB-D観測からの個々の点群の例。

この研究の特徴は、ロボットの知覚および意思決定プロセスにおける意味論の役割に特に注意を払っていることである。
公表文献で報告しているように、得られた結果は、効率・自律性・有用性の面でロボットの機能を改善した。

従来の遠隔操作システム(黒)と拡張嗅覚テレロボティクス(青)の図。後者では、移動ロボットに追加のセンサー(e-noseや風速計など)を装備する必要があり、この新しい感覚データを表示するための遠隔操作ユーザーインターフェイスが強化されている。

論文の全文はこちら

Javier Monroy, Jose-Raul Ruiz-Sarmiento, Francisco-Angel Moreno, Cipriano Galindo and Javier Gonzalez-Jimenez, “Olfaction, Vision, and Semantics for Mobile Robots. Results of the IRO Project”. Sensors19, 3488 (2019).

DOI: 10.3390/s19163488

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