JP6549545B2 - 人の行動を学習してロボットを制御する制御装置およびロボットシステム - Google Patents
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Description
・環境の状態を観測し、行動を決定する。
・環境は、何らかの規則に従って変化し、さらに、自分の行動が、環境に変化を与えることもある。
・行動するたびに、報酬信号が帰ってくる。
・最大化したいのは、将来にわたっての(割引)報酬の合計である。
・行動が引き起こす結果を全く知らない、または、不完全にしか知らない状態から学習はスタートする。すなわち、実際に行動して初めて、その結果をデータとして得ることができる。つまり、試行錯誤しながら最適な行動を探索する必要がある。
・人間の動作を真似るように、事前学習(前述の教師あり学習や、逆強化学習といった手法)した状態を初期状態として、よいスタート地点から学習をスタートさせることもできる。
2,2a〜2n 制御装置
3 ロボットシステム
4 アーム
5 機械学習装置
6 ハンド
7,8 カメラ
10 生産システム
11 作業情報・学習情報取得部
12 時間処理部
13,59 記憶部
14,41 入力部
15,42 表示部
16 セル
18 セルコントローラ
20 管理コントローラ
21 学習情報選択部
22 第一通信部
23 作業情報・学習情報保存部
24 第二通信部
26,51 画像入力
27,52 前処理部
28,53 認識部
29 比較部
43 行動制御部
44 アーム駆動装置
45 把持用ハンド駆動装置
46 外力算出部
47 作業時間測定部
48 ドライバ用ハンド駆動装置
49 力センサ
50 組立対象品
54 学習部
55 通信部
56 表示制御部
541 誤差計算部
542 誤差モデル更新部
Claims (9)
- 人とロボットが協働して作業を行うロボットの制御装置であって、
前記人と前記ロボットが協働して作業を行う期間中に、前記人の顔を認識し、前記人に対応するニューラルネットワークの重みに基づいて、前記人の行動を分類する認識部、および、画像入力に基づいたデータを状態変数として受け取り、前記認識部によって分類された前記人の行動に基づいて、前記人の行動を学習して出力する学習部を含む機械学習装置と、
前記認識部によって分類された前記人の行動および前記学習部での学習結果に基づいて、前記ロボットの行動を制御する行動制御部と、を備える、
ことを特徴とする制御装置。 - 前記認識部は、前記状態変数を受け取って、人の行動を分類した出力を生成し、
前記学習部は、
前記認識部により生成された前記人の行動を分類した出力を受け取るとともに、入力された教師データに基づいて、誤差を計算する誤差計算部と、
前記誤差計算部の出力に基づいて、前記人の行動により前記ロボットの行動を制御するための誤差モデルを更新する誤差モデル更新部と、を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記ロボットは、産業用ロボット、フィールドロボット、または、サービスロボットである、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。 - 前記認識部は、ニューラルネットワークおよびテンプレートマッチングのうち少なくとも一方を使用する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の制御装置。 - 撮影を行うカメラを複数備え、それぞれのカメラで撮影された画像に基づいて、前記認識部により前記人の行動を認識し、前記認識部の出力をAND回路の入力とし、前記AND回路の出力を前記認識部の出力とする、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記制御装置は、
前記人と前記ロボットが協働して行動を行った後、上位コントローラに対して、作業情報および学習情報を送る、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記作業情報は、商品名、工程、画像認識によって特定された人、前記ロボットの種類、および、前記人と前記ロボットの作業時間のうち少なくとも1つを含み、
前記作業時間は、作業開始から作業終了までの時間、作業毎における前記人と前記ロボットの動作時間と休止時間のうち少なくとも1つで構成される、
ことを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 - 前記学習情報は、ニューラルネットワークの重みである、
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の制御装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の制御装置を複数備えるロボットシステムであって、
複数の前記制御装置は、通信回線を介して互いに接続され、
前記制御装置のそれぞれは、人の行動を個別に学習してその学習した情報を、前記通信回線を介して送信することにより、複数の前記制御装置で共有する、
ことを特徴とするロボットシステム。
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