マルチモーダル深層学習による道具選択と対象物の能動的知覚
How to select and use tools? : Active Perception of Target Objects Using Multimodal Deep Learning
ロボットが画像・力・触覚のマルチモーダル情報を能動的に取得し、対象物の特性を認識して適切な道具の選択と操作動作を生成するDNNモデルを構築した。食材移し替えタスクで未知の対象物でも特性を認識できることを示した。
著者: Namiko Saito, Tetsuya Ogata, Satoshi Funabashi, Hiroki Mori, Shigeki Sugano
分類: cs.RO, cs.LG
原文アブストラクト
Selection of appropriate tools and use of them when performing daily tasks is a critical function for introducing robots for domestic applications. In previous studies, however, adaptability to target objects was limited, making it difficult to accordingly change tools and adjust actions. To manipulate various objects with tools, robots must both understand tool functions and recognize object characteristics to discern a tool-object-action relation. We focus on active perception using multimodal sensorimotor data while a robot interacts with objects, and allow the robot to recognize their extrinsic and intrinsic characteristics. We construct a deep neural networks (DNN) model that learns to recognize object characteristics, acquires tool-object-action relations, and generates motions for tool selection and handling. As an example tool-use situation, the robot performs an ingredients transfer task, using a turner or ladle to transfer an ingredient from a pot to a bowl. The results confirm that the robot recognizes object characteristics and servings even when the target ingredients are unknown. We also examine the contributions of images, force, and tactile data and show that learning a variety of multimodal information results in rich perception for tool use.
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