JP6616170B2 - コアシートの積層動作を学習する機械学習器、積層コア製造装置、積層コア製造システムおよび機械学習方法 - Google Patents
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Description
・ロボットは、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、ロボットは、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、良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。
2,4 機械学習器
3 積層コア
10,10’ 積層コア製造装置
11 ハンド部
12 ロボット制御部
13 ロボットビジョン
21,41 状態観測部
22,42 学習部
23 報酬計算部
24 価値関数更新部
25,45 意思決定部
43 誤差計算部
44 誤差モデル更新部
Claims (12)
- 複数枚のコアシートを積層して積層コアを製造する積層コア製造装置の動作を学習する機械学習器であって、
前記積層コアおよび前記積層コア製造装置の状態を観測する状態観測部と、
前記状態観測部により観測された状態量に基づいて、前記コアシートを積層する操作量を更新する学習部と、を備え、
前記操作量の更新は、前記コアシートを積層して積層コアを製造する動作の価値を定める価値関数の更新に基づいて行われ、
前記状態観測部は、
前記積層コアの形状データ、前記積層コア製造装置の動作データ、および、前記積層コア製造装置により前記コアシートが積層される時間データを含む状態量を観測し、
前記学習部は、
前記状態観測部の出力に基づいて報酬を計算する報酬計算部と、
前記状態観測部および前記報酬計算部の出力に基づいて、前記価値関数を、前記報酬に応じて更新する価値関数更新部と、を備える、
ことを特徴とする機械学習器。 - 複数枚のコアシートを積層して積層コアを製造する積層コア製造装置の動作を学習する機械学習器であって、
前記積層コアおよび前記積層コア製造装置の状態を観測する状態観測部と、
前記状態観測部により観測された状態量に基づいて、前記コアシートを積層する操作量を更新する学習部と、を備え、
前記操作量の更新は、前記コアシートを積層して積層コアを製造する動作の誤差を定める誤差モデルの更新に基づいて行われ、
前記状態観測部は、
前記積層コアの形状データ、前記積層コア製造装置の動作データ、および、前記積層コア製造装置により前記コアシートが積層される時間データを含む状態量を観測し、
前記学習部は、
前記状態観測部の出力、および、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、
前記状態観測部および前記誤差計算部の出力に基づいて、前記誤差モデルを更新する誤差モデル更新部と、を備える、
ことを特徴とする機械学習器。 - 前記積層コア製造装置は、
ハンド部もしくは作業空間を見渡せる個所にロボットビジョンが設けられたロボットを含み、
前記状態観測部は、
前記ロボットビジョンから、前記コアシートの形状データを受け取る、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の機械学習器。 - 前記積層コア製造装置は、さらに、
前記ハンド部の変位または角度を指令して前記ロボットの動作を制御するロボット制御部を含み、
前記状態観測部は、
前記ロボット制御部から、前記積層コア製造装置の動作データ、および、前記コアシートが積層される時間データを受け取る、
ことを特徴とする請求項3に記載の機械学習器。 - 前記状態観測部は、
前記ロボット制御部から出力される前記ハンド部の速度ゲインおよび位置ゲイン、ならびに、前記コアシートが積層される時間のデータを取得する、
ことを特徴とする請求項4に記載の機械学習器。 - さらに、
前記学習部が学習した前記操作量を参照して、前記積層コア製造装置の動作を決定する意思決定部を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の機械学習器。 - 前記機械学習器は、
ニューラルネットワークを有する、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の機械学習器。 - 所定形状のコアシートを、1枚ずつまたは複数枚ずつ積層して積層コアを製造する積層コア製造装置であって、
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の機械学習器を備え、
前記コアシートを把持するハンド部に設けられたロボットビジョンにより、前記コアシートの寸法を検出して前記積層コアを製造する、
ことを特徴とする積層コア製造装置。 - 請求項8に記載の積層コア製造装置を複数備える積層コア製造システムであって、
前記機械学習器は、それぞれの前記積層コア製造装置に設けられ、
複数の前記積層コア製造装置に設けられた複数の前記機械学習器は、通信媒体を介して相互にデータを共有または交換するようになっている、
ことを特徴とする積層コア製造システム。 - 前記機械学習器は、クラウドサーバ上に存在する、
ことを特徴とする請求項9に記載の積層コア製造システム。 - 複数枚のコアシートを積層して積層コアを製造する積層コア製造装置の動作を学習する機械学習方法であって、
前記積層コアおよび前記積層コア製造装置の状態を観測し、
前記観測された状態量に基づいて、前記コアシートを積層する操作量を更新し、
前記操作量の更新は、前記コアシートを積層して積層コアを製造する動作の価値を定める価値関数の更新に基づいて行われ、
前記積層コアおよび前記積層コア製造装置の状態を観測するのは、
前記積層コアの形状データ、前記積層コア製造装置の動作データ、および、前記積層コア製造装置により前記コアシートが積層される時間データを含む状態量を観測し、
前記コアシートを積層する操作量を更新するのは、
観測された前記状態量に基づいて報酬を計算し、
観測された前記状態量および計算された前記報酬に基づいて、前記価値関数を、前記報酬に応じて更新して行う、
ことを特徴とする機械学習方法。 - 複数枚のコアシートを積層して積層コアを製造する積層コア製造装置の動作を学習する機械学習方法であって、
前記積層コアおよび前記積層コア製造装置の状態を観測し、
前記観測された状態量に基づいて、前記コアシートを積層する操作量を更新し、
前記操作量の更新は、前記コアシートを積層して積層コアを製造する動作の誤差を定める誤差モデルの更新に基づいて行われ、
前記積層コアおよび前記積層コア製造装置の状態を観測するのは、
前記積層コアの形状データ、前記積層コア製造装置の動作データ、および、前記積層コア製造装置により前記コアシートが積層される時間データを含む状態量を観測し、
前記コアシートを積層する操作量を更新するのは、
観測された前記状態量、および、入力された教師データに基づいて誤差を計算し、
観測された前記状態量および計算された前記誤差に基づいて、前記誤差モデルを更新して行う、
ことを特徴とする機械学習方法。
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