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タイトル: アクティブオーディションによる自然なヒューマン・ロボットインタフェースの実現に関する研究
著者: 中臺, 一博
著者(別言語): ナカダイ, カズヒロ
発行日: 2003年7月17日
抄録: 近年, ヒューマノイドを中心にロボットが注目されている. この延長線上には, 将来, ロボットが人間社会で人と共生し, ソーシャルインタラクションを通じて, パートナーとしての役割を果たすことへの期待があろう. しかし, 現状のロボットは, そうした人間とのソーシャルインタラクションを可能にするほどのロバストな知覚処理は難しい. 特に, 人間とのソーシャルインタラクションで最も重要である聴覚機能にフォーカスした研究は,これまで, ロボットを対象としては, あまり行われていない. また, 実環境・実時間でのロボット聴覚を実現するために, いくつかの問題点は指摘されてきたものの, これらの課題を体系的にまとめた報告はなかった. そこで, 本研究では, ロボット聴覚機能の課題を体系的に整理し, これらを解決するための具体的な方法について議論を行う. そして, アクティブな動作を様々なセンサ情報と統合することにより, 知覚を向上できるアクティブパーセプションはロボット聴覚の向上にも本質的であると捕らえ, これをロボット聴覚に適用したアクティブオーディションを提案する. また, 複数の聴覚情報の統合, 聴覚情報以外の感覚情報との統合を行うことによる知覚向上, および, より一般的な処理を目指したロボットによる一般的な音 (混合音) の理解についてもあわせて議論する.実際に構築したロボット聴覚システムは, ロボットに特有な動作時のノイズをキャンセルすることで, アクティブな動作の利用を可能とした. また, アクティブな動作を効果的に用いることにより, システムが有している視聴覚を統合した話者の定位・追跡, 注意を向けた方向の音源を実時間で抽出するアクティブ方向通過型フィルタによる音源分離, 分離音の音声認識といった機能を向上した. システムは, 聴覚センサとして, ロボット外装内部と外装の耳位置に取り付けた2組のマイクロホン, 視覚センサとしてステレオカメラを備えた4自由度の上半身ヒューマノイドロボットSIG上に構築されている. 外装内部のマイクロホンは動作時のノイズキャンセル用に使用し, 音源の分離・定位・認識といった聴覚機能は, 左右の耳の位置に取り付けた2本のマイクロホンにより実現されている.システムの各機能の個別評価やシステム全体を通した統合評価を通じて, アクティブオーディション, 感覚情報の統合, 一般音理解の有効性・ロバスト性を評価し, ヒューマン・ロボットインタフェースとしての有効性を示す.
内容記述: 報告番号: 乙15740 ; 学位授与年月日: 2003-07-17 ; 学位の種別: 論文博士 ; 学位の種類: 博士(工学) ; 学位記番号: 第15740号 ; 研究科・専攻: 工学系研究科電気工学専攻
URI: http://hdl.handle.net/2261/51188
出現カテゴリ:021 博士論文
工学

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