JP6476358B1 - 制御装置、ロボット制御方法及びロボット制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、ロボットシステム1の概要について説明する。ロボットシステム1は、ユーザーが装着するユーザー装置によってユーザーの姿勢を検出し、検出した当該姿勢に対応する姿勢にロボットの姿勢を変化させる。また、ロボットシステム1は、ロボットが備える各種のセンサーによって検出された検出情報に応じた処理をユーザー装置に行わせ、当該検出情報に応じた情報をユーザーに提供する。
次に、ロボットシステム1の構成と概要について説明する。
図1は、実施形態に係るロボットシステム1の構成の一例を示す図である。ロボットシステム1は、ユーザー装置10と、ロボット20と、データベースDBを格納したサーバーSBを備える。また、ロボットシステム1において、ロボット20は、ロボット制御装置30を内蔵している。なお、ロボット20は、ロボット制御装置30を内蔵する構成に代えて、ロボット20の外部に設置されたロボット制御装置30と有線又は無線によって互いに通信可能に接続される構成であってもよい。
以下、図2を参照し、ロボット制御装置30の機能構成について説明する。図2は、ロボット制御装置30の機能構成の一例を示す図である。
記憶制御部367は、生成部366が生成した基準情報をデータベースDBに記憶させる。
以下、図3を参照し、ロボット制御装置30がロボット20を動作させる処理について説明する。図3は、ロボット制御装置30がロボット20を動作させる処理の流れの一例を示す図である。以下では、ロボット制御装置30が、ユーザー装置10が装着されたユーザー(この一例において、第1ユーザーU1)によるロボット20の操作を開始させる開始操作をステップS110が実行されるよりも前のタイミングにおいて受け付けている場合について説明する。
ロボットシステム1では、上記において説明した基準情報を生成する処理も行われる。そこで、以下では、当該処理について説明する。また、以下では、一例として、ユーザー装置10が、第3ユーザーに装着されている場合について説明する。第3ユーザーは、例えば、基準となる好ましい操作を行うことができるユーザーである。なお、第3ユーザーは、前述の第2ユーザー、又は第1ユーザーU1と同一人物であってもよい。なお、ロボットシステム1は、当該処理を行わない構成であってもよい。この場合、サーバーSBのデータベースDBには、他の情報処理装置によって基準情報が記憶される。また、この場合、ロボット制御装置30(又は制御装置36)は、以下において詳しく説明する生成部366を備えない。
以上の説明においては、ロボット制御装置30が制御装置36を備える場合を例示したが、サーバーSBが制御装置36を備えてもよい。図5は、サーバーSBが制御装置36を備える場合に基準姿勢情報を生成する手順について説明するための図である。図6は、サーバーSBが制御装置36を備える場合にロボット20を制御する手順について説明するための図である。以下の説明における制御装置36の構成及び動作を、既に説明したロボット制御装置30が制御装置36を備える場合に適用してもよい。
図5は、サーバーSBが、ロボット20の操作を習熟した第2ユーザー(図5において符号U2で示すユーザー)の姿勢を示す基準姿勢情報となる第2ユーザー姿勢情報に基づいて基準情報を生成する処理を示している。サーバーSBは、ロボット制御装置30を介して、ロボット20の姿勢を示す姿勢情報を定期的に取得している。
続いて、図6を参照しながら、ロボット20の操作に習熟していない第1ユーザーU1がロボット20を操作する場合のサーバーSBの動作について説明する。図6に示す例においても、サーバーSBは、ロボット制御装置30を介して、ロボット20の姿勢を示す姿勢情報を定期的に取得している。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
本発明は、以下の発明として把握することもできる。
Claims (13)
- ロボットを操作する第1ユーザーの姿勢を示す第1ユーザー姿勢情報を取得する第1情報取得部と、
前記第1ユーザー姿勢情報に基づいて前記ロボットの姿勢を変化させる前の前記ロボットの姿勢である変化前姿勢を示す変化前姿勢情報を取得する第2情報取得部と、
前記変化前姿勢情報と、前記変化前姿勢情報が示す前記変化前姿勢を前記ロボットがしている時点で前記第1情報取得部が取得した前記第1ユーザー姿勢情報とに基づいて、前記第1ユーザーの姿勢と異なる標的姿勢を前記ロボットの姿勢に決定する決定部と、
を有する制御装置。 - 前記ロボットの姿勢を変化させるために用いられる複数の基準姿勢情報のうち、前記変化前姿勢情報と、前記変化前姿勢情報が示す前記変化前姿勢をしている時点で前記第1情報取得部が取得した前記第1ユーザー姿勢情報とに対応する対象基準姿勢情報を特定する特定部をさらに有する、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記特定部は、それぞれ前記変化前姿勢情報と、前記変化前姿勢情報が示す前記変化前姿勢をしている過去の時点において取得された前記第1ユーザーと異なる第2ユーザーの姿勢を示す基準姿勢情報とが関連付けられた前記複数の基準情報から選択した一の基準情報に対応する前記基準姿勢情報を前記対象基準姿勢情報として選択する、
請求項2に記載の制御装置。 - 前記特定部は、前記複数の基準情報の中から、前記第1情報取得部が取得した前記第1ユーザー姿勢情報と、前記第2情報取得部が取得した前記変化前姿勢情報とに基づいて、前記第1ユーザーが意図した前記標的姿勢に前記ロボットの姿勢を変化させられる蓋然性が相対的に高い一の基準情報を選択する、
請求項3に記載の制御装置。 - 前記特定部は、前記第1ユーザー姿勢情報と前記変化前姿勢情報とに基づいて、前記第1ユーザーが意図した前記標的姿勢を推定し、推定した前記標的姿勢に前記ロボットの姿勢を変化させられる蓋然性が相対的に高い一の基準情報を選択する、
請求項4に記載の制御装置。 - 前記特定部は、複数の前記変化前姿勢情報と複数の前記基準姿勢情報とを教師データとして作成された機械学習モデルに前記変化前姿勢情報と前記第1ユーザー姿勢情報とを入力することにより、前記対象基準姿勢情報を特定する、
請求項2から5のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記特定部は、前記第1情報取得部が取得した前記第1ユーザー姿勢情報に基づいて、前記ロボットが備える一以上のモーターそれぞれの回動角、角速度、角加速度及びトルクを示す仮標的姿勢情報を生成し、生成した前記仮標的姿勢情報と前記変化前姿勢情報とに基づいて前記対象基準姿勢情報を特定する、
請求項2から6のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記第1ユーザーと異なる第2ユーザーの姿勢を示す第2ユーザー姿勢情報を取得する第3情報取得部と、
前記変化前姿勢情報と前記基準姿勢情報としての前記第2ユーザー姿勢情報とを関連付けることにより、前記複数の基準情報を生成する生成部と、
をさらに有する、
請求項2から7のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記生成部は、前記変化前姿勢情報と前記第2ユーザー姿勢情報とを教師データとして、入力された前記変化前姿勢情報と前記第1ユーザー姿勢情報とに適した前記基準姿勢情報を出力可能な機械学習モデルを生成する、
請求項8に記載の制御装置。 - 前記第2ユーザー姿勢情報に基づいて前記ロボットが姿勢を変化させた後の変化後姿勢を示す変化後姿勢情報を取得する第4情報取得部と、
前記変化前姿勢情報と前記変化後姿勢情報とに基づいて前記第2ユーザー姿勢情報を特定し、前記変化前姿勢情報と、特定した前記第2ユーザー姿勢情報とを関連付けることにより、前記複数の基準姿勢情報を生成する生成部と、
をさらに有する、
請求項8又は9に記載の制御装置。 - 前記第1情報取得部は、時刻に関連付けて前記第1ユーザー姿勢情報を取得し、
前記第2情報取得部は、時刻に関連付けて前記変化前姿勢情報を取得し、
前記決定部は、同一の時刻に関連付けられた前記変化前姿勢情報と前記第1ユーザー姿勢情報とに基づいて、前記標的姿勢を前記ロボットの姿勢に決定する、
請求項1から10のいずれか一項に記載の制御装置。 - コンピューターが実行する、
ロボットを操作する第1ユーザーの姿勢を示す第1ユーザー姿勢情報を取得するステップと、
前記第1ユーザー姿勢情報に基づいて前記ロボットの姿勢を変化させる前の前記ロボットの姿勢である変化前姿勢を示す変化前姿勢情報を取得するステップと、
前記変化前姿勢情報と、前記変化前姿勢情報が示す前記変化前姿勢を前記ロボットがしている時点で取得した前記第1ユーザー姿勢情報とに基づいて、前記第1ユーザーの姿勢と異なる標的姿勢を前記ロボットの姿勢に決定するステップと、
を有するロボット制御方法。 - ロボットと、
前記ロボットを操作する第1ユーザーに関する情報を検出するユーザー装置と、
前記ロボットを制御するロボット制御装置と、
前記ユーザー装置及び前記ロボット制御装置との間で通信可能な制御装置と、
を備え、
前記ユーザー装置は、前記第1ユーザーの姿勢を示す第1ユーザー姿勢情報を前記制御装置に送信し、
前記ロボット制御装置は、前記制御装置が決定した標的姿勢になるように前記ロボットの姿勢を制御し、
前記制御装置は、
前記第1ユーザー姿勢情報を取得する第1情報取得部と、
前記第1ユーザー姿勢情報に基づいて前記ロボットの姿勢を変化させる前の前記ロボットの姿勢である変化前姿勢を示す変化前姿勢情報を取得する第2情報取得部と、
前記変化前姿勢情報と、前記変化前姿勢情報が示す前記変化前姿勢を前記ロボットがしている時点で前記第1情報取得部が取得した前記第1ユーザー姿勢情報とに基づいて、前記第1ユーザーの姿勢と異なる前記標的姿勢を前記ロボットの姿勢に決定する決定部と、
前記標的姿勢を前記ロボット制御装置に送信する送信部と、
を有するロボット制御システム。
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