JP2002224981A - 人の姿勢を感知するロボット - Google Patents
人の姿勢を感知するロボットInfo
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- JP2002224981A JP2002224981A JP2001022443A JP2001022443A JP2002224981A JP 2002224981 A JP2002224981 A JP 2002224981A JP 2001022443 A JP2001022443 A JP 2001022443A JP 2001022443 A JP2001022443 A JP 2001022443A JP 2002224981 A JP2002224981 A JP 2002224981A
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被識別者の姿勢（立つ、座るなど）に対応し
たアプリケーションを実現でき、かつ人物認識率の高い
ロボットを提供する。 【解決手段】 被識別者を撮影するためのカメラと、カ
メラを水平、垂直方向に自在に可動できるカメラ取付け
機構と、被識別者までの距離を測定する超音波センサー
と自走する機構を備える。カメラが人物の顔を追尾し、
ロボットカメラの仰角と、超音波センサーによって得ら
れるロボットから人物までの水平距離によって、地面か
ら顔までの高さを演算し、人物が立っている或いは座っ
ている等の姿勢を識別する。本手段によって得られた識
別結果を利用して、人物の姿勢に応じたアプリケーショ
ンを選択し実行する。また人物識別の際の入力情報とし
て利用する。
たアプリケーションを実現でき、かつ人物認識率の高い
ロボットを提供する。 【解決手段】 被識別者を撮影するためのカメラと、カ
メラを水平、垂直方向に自在に可動できるカメラ取付け
機構と、被識別者までの距離を測定する超音波センサー
と自走する機構を備える。カメラが人物の顔を追尾し、
ロボットカメラの仰角と、超音波センサーによって得ら
れるロボットから人物までの水平距離によって、地面か
ら顔までの高さを演算し、人物が立っている或いは座っ
ている等の姿勢を識別する。本手段によって得られた識
別結果を利用して、人物の姿勢に応じたアプリケーショ
ンを選択し実行する。また人物識別の際の入力情報とし
て利用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人物と対話するロ
ボット、人物と対話するロボットの人物姿勢の検出方
法、および該検出方法により得られた姿勢情報の利用方
法に関する。
ボット、人物と対話するロボットの人物姿勢の検出方
法、および該検出方法により得られた姿勢情報の利用方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットに関する従来技術として、特開
昭６０−２１７０８６号公報記載の「人間の存在を感知
するロボット」がある。これは、音声や画像信号に基づ
いて人間の存在を判定し、存在が判定された場合は動作
の停止や回避の動作を行うものであり、人間の姿勢には
無関係に人間の存在の有無のみを判定するだけである。
また、得られた判定結果は人間に対する安全確保を目的
として、ロボットを停止させるためだけに利用してい
た。
昭６０−２１７０８６号公報記載の「人間の存在を感知
するロボット」がある。これは、音声や画像信号に基づ
いて人間の存在を判定し、存在が判定された場合は動作
の停止や回避の動作を行うものであり、人間の姿勢には
無関係に人間の存在の有無のみを判定するだけである。
また、得られた判定結果は人間に対する安全確保を目的
として、ロボットを停止させるためだけに利用してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来より、産業用ロボ
ットに対する安全対策として音声や画像などによって人
物の存在を検出する方法があった。これは人物の有無を
検出して産業用ロボットの動作を停止させ、オペレータ
の安全を確保することが目的である。この方法によると
人物の有無は感知できたが人物の姿勢を知ることはでき
なかった。例えば、至近距離で座った姿勢で対話しかけ
た場合、動作速度を抑制した動きにすることはできなか
った。また、人間と対話するロボットにおいて、人間と
対話する場合に、対話相手となる人物の姿勢とは関係な
く発話し、音声ボリュームの制御や人物の姿勢に応じた
発話語の選択はできなかった。
ットに対する安全対策として音声や画像などによって人
物の存在を検出する方法があった。これは人物の有無を
検出して産業用ロボットの動作を停止させ、オペレータ
の安全を確保することが目的である。この方法によると
人物の有無は感知できたが人物の姿勢を知ることはでき
なかった。例えば、至近距離で座った姿勢で対話しかけ
た場合、動作速度を抑制した動きにすることはできなか
った。また、人間と対話するロボットにおいて、人間と
対話する場合に、対話相手となる人物の姿勢とは関係な
く発話し、音声ボリュームの制御や人物の姿勢に応じた
発話語の選択はできなかった。
【０００４】一方、人物を識別する方法として、予め人
物の顔をカメラで撮影して記憶しておき、後からカメラ
で撮影された画像と予め記憶してある顔画像との照合に
よって人の識別をする方法があった。この方法では、カ
メラによる撮影画像データのみを入力情報として識別を
行っており、識別候補が複数存在した場合に誤認識が発
生し易いという欠点があった。
物の顔をカメラで撮影して記憶しておき、後からカメラ
で撮影された画像と予め記憶してある顔画像との照合に
よって人の識別をする方法があった。この方法では、カ
メラによる撮影画像データのみを入力情報として識別を
行っており、識別候補が複数存在した場合に誤認識が発
生し易いという欠点があった。
【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、被識別者の姿勢（立つ、座るなど）に対応
したアプリケーションを実現でき、かつ人物認識率の高
いロボットを提供することを目的とする。
ものであり、被識別者の姿勢（立つ、座るなど）に対応
したアプリケーションを実現でき、かつ人物認識率の高
いロボットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、人物と対話するロボット
において、人物を追尾する移動手段と、追尾した人物の
画像を入力する画像入力手段と、該画像入力手段により
入力した画像から顔画像を抽出する抽出手段と、人物ま
での距離を測定する距離測定手段と、を備えるロボット
であって、ロボットから人物までの水平距離と前記画像
入力手段から得られる仰角情報とによって、地面から人
物の顔までの高さを演算して、人物の姿勢を識別するこ
とを特徴とする。
めに、請求項１記載の発明は、人物と対話するロボット
において、人物を追尾する移動手段と、追尾した人物の
画像を入力する画像入力手段と、該画像入力手段により
入力した画像から顔画像を抽出する抽出手段と、人物ま
での距離を測定する距離測定手段と、を備えるロボット
であって、ロボットから人物までの水平距離と前記画像
入力手段から得られる仰角情報とによって、地面から人
物の顔までの高さを演算して、人物の姿勢を識別するこ
とを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記人物の姿勢のデータを利用して、発話
語や動作アプリケーションを使い分けることを特徴とす
る。
明において、前記人物の姿勢のデータを利用して、発話
語や動作アプリケーションを使い分けることを特徴とす
る。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、人物の身長と人物画像パターンを
関連付けて記憶保存し、人物識別時に、前記記憶保存さ
れたデータを識別パラメータとして活用することを特徴
とする。
記載の発明において、人物の身長と人物画像パターンを
関連付けて記憶保存し、人物識別時に、前記記憶保存さ
れたデータを識別パラメータとして活用することを特徴
とする。
【０００９】〈作用〉ロボットには被識別者を撮影する
ためのカメラと、カメラを水平、垂直方向に自在に可動
できるカメラ取付け機構と、ロボットから被識別者まで
の距離を測定する超音波センサと自走する機構を備え
る。カメラが人物の顔を追尾し、ロボットカメラの仰角
と、超音波センサによって得られるロボットから人物ま
での水平距離によって、地面から顔までの高さを演算さ
せて、人物が立っている或いは座っている等の姿勢を識
別させる。得られた姿勢情報は、ロボットからの発話や
アプリケーションの切り替えに利用する。例えば、至近
距離で座った姿勢で対話しかけた場合、移動速度を抑制
した動作を選択して実行させる。また、ロボットの発話
ボリュームを抑制し、発話語の選択をする。一方、人物
を識別する際に予め登録された画像情報とカメラからの
入力情報を照合した結果、識別候補が複数存在する場合
に人物の姿勢から身長を演算し、判定の入力情報として
利用する。
ためのカメラと、カメラを水平、垂直方向に自在に可動
できるカメラ取付け機構と、ロボットから被識別者まで
の距離を測定する超音波センサと自走する機構を備え
る。カメラが人物の顔を追尾し、ロボットカメラの仰角
と、超音波センサによって得られるロボットから人物ま
での水平距離によって、地面から顔までの高さを演算さ
せて、人物が立っている或いは座っている等の姿勢を識
別させる。得られた姿勢情報は、ロボットからの発話や
アプリケーションの切り替えに利用する。例えば、至近
距離で座った姿勢で対話しかけた場合、移動速度を抑制
した動作を選択して実行させる。また、ロボットの発話
ボリュームを抑制し、発話語の選択をする。一方、人物
を識別する際に予め登録された画像情報とカメラからの
入力情報を照合した結果、識別候補が複数存在する場合
に人物の姿勢から身長を演算し、判定の入力情報として
利用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照しながら本
発明を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態であ
るロボットの構成概略図である。画像入力部１０１は人
物を追尾するための水平垂直方向へ自在可動の機構を有
する架台にカメラを備える。画像入力部１０１によって
撮影された被識別人物のデータはＡ／Ｄ変換部１０２を
経て、顔抽出部１０３に送られ、顔部のデータを抽出す
る。顔部データは識別判定部１０４で、予め人物情報登
録部１０９に格納されていた標準顔画像データと比較照
合をおこない、その結果をロボット本体１０５へ伝え
る。
発明を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態であ
るロボットの構成概略図である。画像入力部１０１は人
物を追尾するための水平垂直方向へ自在可動の機構を有
する架台にカメラを備える。画像入力部１０１によって
撮影された被識別人物のデータはＡ／Ｄ変換部１０２を
経て、顔抽出部１０３に送られ、顔部のデータを抽出す
る。顔部データは識別判定部１０４で、予め人物情報登
録部１０９に格納されていた標準顔画像データと比較照
合をおこない、その結果をロボット本体１０５へ伝え
る。
【００１１】一方、ロボットから被識別人物までの距離
は超音波センサー１０６によって測距され、測距された
データはＡ／Ｄ変換部１０７、距離演算部１０８を経
て、切り替えＳＷ部１１０に入力される。ここでロボッ
トがすでに人を識別済みの場合、距離データはロボット
本体１０５に送られ、画像入力部１０１から得られる仰
角情報を利用して被識別者の姿勢を演算する。また、人
物を識別中の場合、識別判定部１０４に入力される。こ
こで識別候補が多数存在したばあい、画像入力部１０１
から得られる仰角情報を利用して被識別人物の床から顔
までの距離を演算し、人物情報登録部１０９に標準画像
と関連付けて予め登録されている身長情報を参照し、画
像照合結果と身長照合結果から人物識別判定し、結果を
ロボット本体１０５へ伝える。
は超音波センサー１０６によって測距され、測距された
データはＡ／Ｄ変換部１０７、距離演算部１０８を経
て、切り替えＳＷ部１１０に入力される。ここでロボッ
トがすでに人を識別済みの場合、距離データはロボット
本体１０５に送られ、画像入力部１０１から得られる仰
角情報を利用して被識別者の姿勢を演算する。また、人
物を識別中の場合、識別判定部１０４に入力される。こ
こで識別候補が多数存在したばあい、画像入力部１０１
から得られる仰角情報を利用して被識別人物の床から顔
までの距離を演算し、人物情報登録部１０９に標準画像
と関連付けて予め登録されている身長情報を参照し、画
像照合結果と身長照合結果から人物識別判定し、結果を
ロボット本体１０５へ伝える。
【００１２】図２は、本発明の実施形態である人物と対
話するロボットの動作を示すフローチャートである。カ
メラが人物識別する際の仰角測定と人物までの距離測定
によって演算された姿勢情報により、例えば人物が立っ
ているか、あるいは座っているかによってロボットから
の発話やアプリケーションを切り替える。
話するロボットの動作を示すフローチャートである。カ
メラが人物識別する際の仰角測定と人物までの距離測定
によって演算された姿勢情報により、例えば人物が立っ
ているか、あるいは座っているかによってロボットから
の発話やアプリケーションを切り替える。
【００１３】なお、上述した実施形態は、本発明の好適
な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内に
おいて、種々変形実施が可能である。
な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内に
おいて、種々変形実施が可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第１の効果として、人間の姿勢（立つ、座る
など）に対応したアプリケーションの実現ができる。例
えば、至近距離で座った姿勢で対話しかけた場合、動作
速度を抑制した動きをすることで人物に対する安全性を
確保できる。また、対話音声ボリュームを抑制したり、
発話語の選択も可能となる。
によれば、第１の効果として、人間の姿勢（立つ、座る
など）に対応したアプリケーションの実現ができる。例
えば、至近距離で座った姿勢で対話しかけた場合、動作
速度を抑制した動きをすることで人物に対する安全性を
確保できる。また、対話音声ボリュームを抑制したり、
発話語の選択も可能となる。
【００１５】また、第２の効果として、人物の識別率が
向上する。画像情報だけで照合する場合に比べて人の身
長情報を利用することで候補が複数存在する場合の誤認
識を減らすことができる。
向上する。画像情報だけで照合する場合に比べて人の身
長情報を利用することで候補が複数存在する場合の誤認
識を減らすことができる。
【図１】本発明の実施形態であるロボットの構成概略図
である。
である。
【図２】本発明の実施形態であるロボットの動作例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１０１ 画像入力部 １０２ Ａ／Ｄ変換部 １０３ 顔抽出部 １０４ 識別判定部 １０５ ロボット本体 １０６ 超音波センサ １０７ Ａ／Ｄ変換部 １０８ 距離演算部 １０９ 人物情報登録部 １１０ 切り替えＳＷ部
Claims (3)
- 【請求項１】 人物と対話するロボットにおいて、 人物を追尾する移動手段と、 追尾した人物の画像を入力する画像入力手段と、 該画像入力手段により入力した画像から顔画像を抽出す
る抽出手段と、 人物までの距離を測定する距離測定手段と、を備えるロ
ボットであって、 ロボットから人物までの水平距離と前記画像入力手段か
ら得られる仰角情報とによって、地面から人物の顔まで
の高さを演算して、人物の姿勢を識別することを特徴と
するロボット。 - 【請求項２】 前記人物の姿勢のデータを利用して、発
話語や動作アプリケーションを使い分けることを特徴と
する請求項１記載のロボット。 - 【請求項３】 人物の身長と人物画像パターンを関連付
けて記憶保存し、人物識別時に、前記記憶保存されたデ
ータを識別パラメータとして活用することを特徴とする
請求項１または２に記載のロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022443A JP2002224981A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 人の姿勢を感知するロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022443A JP2002224981A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 人の姿勢を感知するロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002224981A true JP2002224981A (ja) | 2002-08-13 |
Family
ID=18887858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001022443A Withdrawn JP2002224981A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 人の姿勢を感知するロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002224981A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007320033A (ja) * | 2007-08-29 | 2007-12-13 | Advanced Telecommunication Research Institute International | コミュニケーションロボット |
| KR100846448B1 (ko) * | 2006-12-07 | 2008-07-16 | 한국전자통신연구원 | 로봇의 화상/음성 채팅 방법 및 장치 |
| JP2010161577A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Canon Inc | 撮像装置、その制御方法、及びプログラム |
| WO2011083571A1 (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-14 | 株式会社東芝 | 情報検索装置、情報検索方法、および情報検索プログラム |
| JP2014094428A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | ロボット制御装置、ロボット制御方法、およびロボット |
| CN107292254A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-24 | 乐歌人体工学科技股份有限公司 | 近红外人体位姿检测装置和方法 |
| CN107486863A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-19 | 南京阿凡达机器人科技有限公司 | 一种基于感知的机器人主动交互方法 |
| KR20210111071A (ko) | 2020-03-02 | 2021-09-10 | 한화디펜스 주식회사 | 롤 각도 및 피치 각도를 구하는 방법 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001022443A patent/JP2002224981A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100846448B1 (ko) * | 2006-12-07 | 2008-07-16 | 한국전자통신연구원 | 로봇의 화상/음성 채팅 방법 및 장치 |
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| JP4677593B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2011-04-27 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | コミュニケーションロボット |
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| US8639518B2 (en) | 2010-01-06 | 2014-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information retrieving apparatus, information retrieving method, and computer program product |
| JP5537569B2 (ja) * | 2010-01-06 | 2014-07-02 | 株式会社東芝 | 情報検索装置、情報検索方法、および情報検索プログラム |
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| CN107486863B (zh) * | 2017-08-18 | 2020-04-17 | 南京阿凡达机器人科技有限公司 | 一种基于感知的机器人主动交互方法 |
| KR20210111071A (ko) | 2020-03-02 | 2021-09-10 | 한화디펜스 주식회사 | 롤 각도 및 피치 각도를 구하는 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |