世界一のサッカーロボット
VisiONと制御技術Ⅳ
この授業は、競輪の補助金を受けて実施します。
財団法人コンピュータ教育開発センター
ロボカップ2007世界大会
■ロボット工学と人工知能の融合、発展を目指
した完全自律型ロボットによる競技大会
■「Team OSAKA」が4連覇を達成
VisiON4G プロフィール①
出
身
体
特
戦
身)
長)
重)
技)
歴)
大阪
44.5cm
3.2kg
サッカー
2007年ロボカップ
世界大会総合優勝
種
別) 完全自律二足歩行型ロボット
VisiON4G プロフィール②
□ボールやキーパーを認識しサッカー競技を行う。
全方位センサ×1 前方カメラ×1 加速度センサ×3
ジャイロセンサ×2、角度センサ×20を搭載
□知覚技術
360度の全周囲を瞬時に見渡すことができる全方位セ
ンサ。高解像度のカメラを使用し、より遠くまでの物
体を認識可能
□動作制御技術
動作制御を行うCPUと、画像処理や無線LAN通信を行
うCPUをそれぞれ搭載。逆運動学を解くことで、前後
左右への歩行も自在に。
完全自律型ロボットの三つの機能
画像センサー
=「目」
コンピュータ
=「脳」
モーター
=「筋肉」
VisiON
人間
三つの機能の関係
センサ
コンピュータ
画像を撮影し、 対象を認知し、
コンピュータ
取るべき動き
へ送る
を判断。モー
ターに指令
見る
判断する
モーター
指令に従って、
モータを作動、
手足を実際
に動かす
動く
ロボットの動き
「歩く」=「両腕の動き」+「両足の動き」
複数の「動き」を連続して組み合わせ
ロボットの動き
人形アニメーションのように、一つひとつの
単体の動作を作成し、それを連続再生す
ることで、一連の動き(モーション)を作る。
ロボットの眼
全方向画像セン
サー
(360゜カメラ)
画像例
ロボットの眼からのボールの見え方
VisiONにはこう見えている
VisiON
ボール
ボールの方向を予測
0.1秒後
後方
中央
前方
ボールの位置が時間とともに、どう変化したか、
方向と速度を計算し、ボールの来る側を予測
現在位置
ボールのくる側に応じた3つの選択
中央
前方
前に倒れる
後方
ダッシュポーズ
後に倒れる
ボールの向かう方向に応じて、
ボールをキープする「動き」を選択する
図表で表すと・・・・
ボールの位置を確認する
判断ポイント
時間で変化する位
置からボールが向
かう側を予測
ボールの進む方向は?
ボールの向かう側に応じ
て、次の動きを選択
自分の前方
前に飛び込む
自分の正面
自分の後方
ダッシュポーズ
後ろに倒れる
まとめ
このように、
物事を論理的に行うための手順を
「アルゴリズム」と言い、
その手順を図表化したものを
「フローチャート」と言う。
男3人でのスキヤキアルゴリズム
スタート
具を全部入れる
醤油大さじ1杯入れる
醤油OK?
NO
YES
30秒ほど煮る
砂糖大さじ1杯入れる
甘さOK?
NO
YES
ファイト!(生肉でもよし)
昭和世代のデートアルゴリズム
スタート
映画に誘う
さみしい夜
OK?
YES
相手を探す
NO
夜の公園に誘う
OK?
YES
!!(うふふ)
NO
様々なロボットとセンサ
接触
音
光
赤外線
ロボットを動かしてみよう①
センサ搭載のロボットで、ライントレースに挑戦して
みよう!
ビュート
○プログラム
LCD搭載
○接触センサ
○赤外線センサ
ロボットを動かしてみよう②
一つ一つの「動き」をコンピュータに記憶させ、
連続的な動き(モーション)を作ってみよう。
モデルロボット
ヒューマノイドロボット
Rovobie-アイ
ロボットの歴史
ASIMO(アシモ)
“Advanced Step in Innovative Mobility”の頭
文字をとって「ASIMO」とした。新しい時代へ
進化した革新的モビリティーを意味する。
重量43kg
全高1,200mm
歩行速度0~1.6km/h
ロボットの語源
1920年にチェコスロバキアの劇作家カレル・
チャペックが劇曲「R.U.R(ロッサム万能ロボッ
ト会社)」の中で使われ世界に広まった。「退
屈な仕事(または強制労働)」という意味
「ROBOTA」と「労働者」を意味する「ROBOT
ONIC」から「ROBOT」という言葉を造語。
⇒単純労働の担い手として名付けられる
⇒科学用語としての定義が存在しない
ロボット三原則
R.U.Rが描いた社会
機械とロボットが労働者階級をと入れかわる
という未来の悪夢。
ロボット三原則
1942年、SF作家アイザックアシモフが小説
「堂々めぐり」の中で提唱。ロボットに対するく
らいイメージを大きく変えた。
アシモフはまた、ロボット工学(ロボティクス)
言葉を作ったことでも知られている。
ロボットの進化
第1世代 (1960年代)
1961年米国ユニメーション社が世界初の
プログラム制御型産業ロボット「ユニメート」
を発表 (翌年には、ゼネラルモータースの
組み立てラインに加わる)
特徴)
あらかじめ設定された動きの繰り返し
第2世代 (1970~1980年代)
日本を中心に産業ロボットが発達
多間節型ロボットの登場
特徴)
センサなどの感覚機能を持ち、対象や
環境の違いを判断。作業内容を修正できる
産業ロボット
http://www.fanuc.co.jp/ja/product/video/index.html
ファナック社HP 動画2分
第3世代 (1990年代~)
ロボットが産業分野からエンターテイメント
分野に進出(1999年 AIBO発売)
(特徴)
センサーとコンピュータが飛躍的に発達し
たことで、人間や他のロボット、物を認識し
自立的に動くことができる。
最も進化したものが完全自律型ロボット
第4世代(これから)
センサーはさらに高度化し、多機能化
(視覚、触覚、聴覚、平衡感覚、 嗅覚他)
会話能力や自動学習能力が加わる
人工知能(AI)を搭載し、
より人間に近いロボット
どういうロボット?
1
2
http://www.jp.aibo.com/
ソニーHP アイボ動画3.9Mb
http://www.e-mechatronics.com/robot/medical/index.html
安川電機HP
3
4
http://www.banryu.jp/index.html
三洋電機HP
http://www.kokorodreams.co.jp/ng/news/20031118_actroid/20031118_actroid.html
ココロ社HP 動画 4.9Mb
どういうロボット?
1
3
2
4
5
広がるロボットの用途
■ペット
■エンターテイメント
■警備
■家事・生活支援
■福祉・医療
■レスキュー
■危険物処理、土木作業
ロボットと暮らす明日
「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書
ショートストーリー1 (家事・育児支援)「職場の母と学校帰りの息子」
ロボットと暮らす明日
「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書
ショートストーリー2 (余暇の充実) 「ゴルフ練習場にて」
ロボットと暮らす明日
「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書
ショートストーリー3 (家事支援、高齢者の社会参加)
「パパ、ロボットを組み立てる」
これからの社会生活とロボット
ロボットは日本を支える基幹産業に
私たちの日常生活をより豊かなものに
END
企画制作
NPO法人 Multimedia Educational Forum
協力
ヴィストン株式会社
この授業は、競輪の補助金を受けて実施します。
財団法人コンピュータ教育開発センター
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世界一のサッカーロボットVisiONと制御技術Ⅳ