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高速検索方法を用いたロボットの駆動方法 コモンズ

国内特許コード P110003699
整理番号 B26P11
掲載日 2011年6月28日
出願番号 特願2006-075505
公開番号 特開2006-294018
登録番号 特許第4410208号
出願日 平成18年3月17日(2006.3.17)
公開日 平成18年10月26日(2006.10.26)
登録日 平成21年11月20日(2009.11.20)
優先権データ
  • 特願2005-078256 (2005.3.17) JP
発明者
  • 星野 聖
  • 谷本 貴頌
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 高速検索方法を用いたロボットの駆動方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 従来よりも検索時間を速くすることができて、検索精度を高めることも可能で、しかも入力画像ごとの推定に要する時間を概ね均等にできるデータベースの高速検索方法を提供する。
【解決手段】データベースDBを、真値をクラス分けの際の基準として自己組織化を行って複数のデータを複数のクラスに分け、且つ複数のクラスに含まれる複数のデータのそれぞれの推定量を代表する代表推定量を複数のクラスに対してそれぞれ有している構成とする。第1の検索ステップで、未知のデータの推定量と複数の代表推定量との対比により該当するクラスを決定する。次に第2の検索ステップにより、第1の検索ステップで決定されたクラスに含まれる複数のデータのそれぞれの推定値と未知のデータの推定値との対比により該当するデータを決定する。
【選択図】 図22
従来技術、競合技術の概要


特開2004-46612号公報等には、自己組織化技術を用いてデータベースを構築し、データの検索を高速化する技術が記載されている。従来は、自己組織化をする場合に、特にデータベースに蓄積されるデータの種類を考慮していない。そのため自己組織化の基準とするデータの精度が、検索精度に大きな影響を与えている。



また特開2005-14166号公報に示されるロボットハンドの駆動方法や、PCT/JP2004/16968に示されたロボットの駆動方法のように、データベースに蓄積されたデータを用いてロボットを駆動する場合には、データベースから所望のデータを高速で検索することや、検索に要する時間の均等化が望まれている。
【特許文献1】
特開2004-46612号公報
【特許文献2】
特開2005-14166号公報

産業上の利用分野


本発明は、ロボットの駆動方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
動作指令に応じて動作するロボットの駆動方法であって、
ロボットに対応する動作物と、前記動作物に設けられて前記動作物の動きを検出する複数のセンサと、前記複数のセンサの出力に基づいて前記動作指令を発生する動作指令発生装置とを用い、前記動作物に所定の動作を行わせたときの前記複数のセンサの出力に基づいて前記動作指令発生装置が発生する前記動作指令を事前収集動作指令として事前収集動作指令記憶装置に記憶させる第1のステップと、
前記動作物またはその擬似物に前記所定の動作と同じ動作をさせたときの前記動作物またはその擬似物の複数の画像データを時系列で画像データ記憶装置に記憶させる第2のステップと、
前記複数の画像データに含まれる画像データと前記事前収集動作指令とを対応付けて対応データとして画像対応動作指令記憶手段に記憶させる第3のステップと、
前記ロボットを動作させるために、前記動作物またはその擬似物に所望の動作を行わせ、その際に前記動作物またはその擬似物の動作画像データを時系列でロボット動作用画像データとして取得してロボット動作用画像データ記憶装置に記憶させる第4のステップと、
前記ロボット動作用画像データに含まれる前記動作画像データに対応する画像データを前記画像対応動作指令記憶手段に記憶している前記複数の画像データから時系列で特定し、特定した前記画像データに対応する前記事前収集動作指令を前記動作指令として前記ロボットの駆動装置に与える第5のステップとをそれぞれコンピュータが実行し、
前記第1のステップで収集する事前収集動作指令は、前記複数のセンサの出力に対応した複数の真値から構成され、
前記第3のステップは、前記複数の画像データのそれぞれについて特徴量を演算する演算ステップと、複数の前記対応データを複数のクラスに分ける基準として前記複数の真値を用いて自己組織化を行い前記複数の対応データを前記複数のクラスに分ける自己組織化ステップと、1つの前記クラスに含まれる複数の前記対応データのそれぞれの前記特徴量を代表する代表特徴量を決定する代表特徴量決定ステップと、前記複数の真値及び前記特徴量を含む前記対応データを前記複数のクラスに分け且つ該複数のクラスに対応する複数の前記代表特徴量と一緒に前記画像対応動作指令記憶手段に記憶する記憶ステップを含んで構成されており、
前記第5のステップは、前記動作画像データから求めた特徴量を前記複数の前記代表特徴量と対比して対応する前記クラスを検索する第1の検索ステップと、前記動作画像データから求めた前記特徴量を前記第1の検索ステップで検索した前記クラスに含まれる前記複数の対応データ中の前記複数の特徴量と対比して前記画像データを特定する第2の検索ステップとを含んで構成されていることを特徴とするロボットの駆動方法。

【請求項2】
動作指令に応じて動作するロボットの駆動方法であって、
ロボットに対応する動作物と、前記動作物に設けられて前記動作物の動きを検出する複数のセンサと、前記複数のセンサの出力に基づいて前記動作指令を発生する動作指令発生装置とを用い、前記動作物に所定の動作を行わせたときの前記複数のセンサの出力に基づいて前記動作指令発生装置が発生する前記動作指令を事前収集動作指令として事前収集動作指令記憶装置に記憶させる第1のステップと、
前記動作物またはその擬似物に前記所定の動作と同じ動作をさせたときの前記動作物またはその擬似物の複数の画像データを時系列で画像データ記憶装置に記憶させる第2のステップと、
前記複数の画像データに含まれる画像データと前記事前収集動作指令とを対応付けて対応データとして画像対応動作指令記憶手段に記憶させる第3のステップと、
前記ロボットを動作させるために、前記動作物またはその擬似物に所望の動作を行わせ、その際に前記動作物またはその擬似物の動作画像データを時系列でロボット動作用画像データとして取得ロボット動作用画像データ記憶装置に記憶させる第4のステップと、
前記ロボット動作用画像データに含まれる前記動作画像データに対応する画像データを前記画像対応動作指令記憶手段に記憶している前記複数の画像データから時系列で特定し、特定した前記画像データに対応する前記事前収集動作指令を前記動作指令として前記ロボットの駆動装置に与える第5のステップとをコンピュータがそれぞれ実行し、
前記第1のステップで収集する前記事前収集動作指令は、前記複数のセンサの出力に対応した複数の真値から構成され、
前記第3のステップは、前記複数の画像データのそれぞれについて特徴量を演算する演算ステップと、複数の前記対応データを複数のクラスに分ける基準として、少なくとも最初の段階では前記複数の真値を用いて自己組織化を行って前記複数の対応データをn段階(nは2以上の整数)の前記複数のクラスに分ける多重自己組織化ステップと、1つの前記クラスに含まれる複数の前記対応データのそれぞれの前記特徴量を代表する代表特徴量を決定する代表特徴量決定ステップと、前記複数の真値及び前記特徴量を含む前記対応データを前記複数のクラスに分け且つ該複数のクラスに対応する複数の前記代表特徴量と一緒に前記画像対応動作指令記憶手段に記憶する記憶ステップを含んで構成されており、
前記第5のステップは、前記動作画像データから求めた特徴量を前記複数の前記代表特徴量と対比して対応する前記クラスを検索する第1の検索ステップと、前記動作画像データから求めた前記特徴量を前記第1の検索ステップで検索した前記クラスに含まれる前記複数の対応データ中の前記複数の特徴量と対比して前記画像データを特定する第2の検索ステップとを含んで構成されていることを特徴とするロボットの駆動方法。

【請求項3】
前記第5のステップの前記第1の検索ステップでは、前回の検索で決定された一つのクラスと該一つのクラスの前記代表特徴量と近似する代表特徴量を有する1以上の他のクラスだけを、次回の第1の検索ステップにおける検索対象のクラスとすることを特徴とする請求項1または2に記載のロボットの駆動方法。

【請求項4】
前記第1の検索ステップ及び第2の検索ステップでは、データの対比にユークリッド距離を用いている請求項1または2に記載のロボットの駆動方法。

【請求項5】
前記自己組織化において、各クラスの前記対応データが予め定めた数より小さいか否かを確認し、各クラスが概ね同数の前記対応データを持つように、クラスの増殖及び消滅を行う請求項1または2に記載のロボットの駆動方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006075505thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) SORST 平成13年度採択課題
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