共通ロボット技術を用いた連携研究：コミュニティサービスロボット

~ つながるロボット、ひろがるシステム ~

芝浦工業大学 機械機能工学科

知能機械システム研究室

松日楽 信人 （Nobuto Matsuhira)

http://www.sic.shibaura-it.ac.jp/~matsuhir/index.html

2020年1月30日 芝浦工業大学豊洲キャンパス

ベイエリアロボットフォーラム2020

コミュニティ・ロボティクス／ロボット技術活用コミュニティ

2

ネットワーク

リハビリ支援ロボット

案内ロボット

追尾カメラロボット

受付ロボット空間知データベース

遠隔訪問ロボット

遠隔協調ロボット遠隔協調

ロボット

記念写真ロボット 巡回

ロボット

運搬ロボット

アンケートロボット

アンケートロボット

アンケートロボット

ロボット技術で社会をつなぐ コミュニティモデルを広く展開 生活を支える

2

ベイエリアのモデルから世界のモデルへ

ロボットの普及に向けて

ロボットを開発することはある程度容易になった 使い方、使われ方を考えるフェーズに入った いろいろなアプリを早く試作 地域での課題解決 研究から、実証、評価ができる地域

多様で沢山の課題を解決するには共通技術が必要 ソフトウエアプラットフォームの活用、オープンシステム

（RTミドルウエア、RSNP通信プロトコル） 沢山のアプリが開発される 早く実施、評価、改良の循環的開発と継続 １００台のロボットと１００のアプリ 企業が本格参加する以前の環境を整える

芝浦工大ロボティクスコンソーシアム ベイエリアおもてなしロボット研究会

3

ロボットサービスイニシアチブＲＳｉ

ロボット開発の効率化4

RTミドルウエアによるロボット開

発

RNSPによるロボット間通信

ロボットのシステム化

共通プラットフォームの活用

ロボットのネットワーク化・クラウド化

※ RTMはOMGで標準化されている。

Robot Network Service ProtocolROS

ベイエリアおもてなしロボット研究会活動 2014年4月：キックオフシンポジム 2014年12月：ロボットシンポジウム 2015年2月：都産技研（5台公開デモ） 2015年9月：アップデートセミナー 2015年11月：産業交流展 2015年12月：国際ロボット展（3ブース連携デモ） 2016年10月：Japan Robot Week （6ブース連携デモ） 2016年12月：深川商店街（6店舗実環境デモ） 2017年1月：ステップアップセミナー 2017年3月：ユニバーサル未来社会推進協議会 2017年11月：ロボットフォーラム・アップデートセミナー2017 2017年11月：ＪＳＴサイエンスアゴラ 2017年11月：国際ロボット展（4ブース連携デモ） 2017年12月：国際会議SII2017にてOS実施（CommunityServiceRobot） 2018年8月：深川江戸資料館（12台、異種ロボット連携基礎） 2018年11月：Japan Robot Week2018 2019年1月：アップデートセミナー2019 2019年6月：国際会議UR2019にてOSCAR実施（Social&communityServiceRobot） 2019年8月：深川江戸資料館 2019年12月：国際ロボット展（23機関31ロボット連携デモ） 2020年1月：ベイエリアロボットフォーラム2020セミナー

ロボットサービスイニシアティブ(Rsi）と協力して実施

10

ロボットネットワークによるおもてなしサービス

ソフトウエアプラットフォーム（RTM、RSNP）が載っているロボットであれば、何でもOK！

2015

11

・人数推移・人の動線分析・行動履歴

空いているお店の紹介など

東京都立産業技術研究センター

神奈川県

ベイエリアおもてなしロボット研究会

ロボットサービスイニシアチブ産業技術大学院

首都大学東京

芝浦工業大学

アンケートサービス

ロボットサービスイニシアチブ ６機関が協力

20168 14

Japan Robot Week2016 6機関連携実験

2017国際ロボット展：運用管理実験

管理運用に注目、異なるプロトコルを持つ異種ロボット向けの管理監視サービスを試作、取得すべき情報-ロボット間情報共有の実現性を検証、2018年1月18日プレスリリースした。

2017

16

ロボットの位置を画面上に表示

挨拶の回数、アンケート回答数を画面上に表示

前にいる人の人数を表示

挨拶の回数、人の進む方向を表示

2018

Japan Robot Week2018 共通API実証実験

Notificationによるロボット状況把握

10

18

2019国際ロボット展：23機関31台連携実証11

地域での実証実験

原市団地（東大宮）

もんじゃ振興協会事務所

月島シニアセンタ

まちづくりプロジェクト（都市計画）連携研究

実際に使って貰えるものへ街の中へ

13

延べ120人に記念写真撮影を実施

地域イベントに参加

深川まつり（深川江戸資料館）

イノベスタ2015（都産技研）

延べ300人に記念写真撮影を実施

子供113人、大人65人からアンケ

ート実施大学開放DAY（芝浦工大）

14

カフェ

レストラン

資料館

呉服屋さん

05

101520253035404550

物産展

・アンケート集計分析・ロボットスタンプラリー・レコメンド

案内への応用チーズ屋さん

６店舗が協力

201615 15

ロボットネットワーク連携研究（深川商店街）

GPSクルージング案内実験（2016/9/24 水彩まつり）

航路図

共同：芝浦工業大学工学部建築学科 志村秀明 教授

21か所の案内

2016

13

写真撮影ロボット

案内ロボット遠隔操作ロボット

Receptionist Robot

アンケートロボット

Internet

深川江戸資料館におけるロボット実証 2018

2018

17

RSNP-Notification による国内外ロボットネットワーク18

ロボコット(芝浦工大ブース)

Sota(東京女子大)

人数推移センシングシステム(芝浦工大ブース)

アプリポコ(芝浦工大ブース)

産技大サーバ(品川)

NAO1(芝浦工大ブース)

コンベックス伸縮機構ロボット(RSiブース)

NAO2(ダイコク電機本社)

Temi (iPresence)

RSNP(Robot Service Network Protocol)

インターネット

<< ロボット間連携制御 >>

IIT Delhi

取得データまとめ： 23機関31台のロボットをネットワーク化

ロボットシステム構成例ミドルウェア(RTM, ROS)を使用しているケース①

NAO(芝浦工大，ダイコク電機株式会社) RoboMuse(インド工科大学)

RSNP通信用アプリケーションに接続するRTCを実装し，このRTCにロボットの状態データを送信

RSNP通信用アプリケーションに接続するNodeを実装し，このNodeにロボットの状態データを送信

取得データ例：人数推移、頻度分布22

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

10:3

410

:42

10:5

010

:58

11:0

611

:14

11:2

211

:30

11:3

811

:46

11:5

412

:02

12:1

012

:18

12:2

612

:34

12:4

212

:50

12:5

813

:06

13:1

413

:22

13:3

013

:38

13:4

613

:54

14:0

214

:10

14:1

814

:26

14:3

414

:42

14:5

014

:58

15:0

615

:14

15:2

215

:30

15:3

815

:46

15:5

416

:02

16:1

016

:18

16:2

6

１日の累計人数推移

(人)

時分 ー：右から来た人数，ー：左から来た人数

0

50

100

150

200

250

10:00~ 11:00~ 12:00~ 13:00~ 14:00~ 15:00~ 16:00~

合計

回数

(回)

時間

日本語 英語 中国語 韓国語

2分間隔での人数推移（左右）

1時間間隔での対応言語

実験結果のまとめ

• RSNPにより既存の多種多様なロボットから様々なデータを取得することができた．(最大同時接続台数27台)

• RSNPユニットにより様々な既存ロボットのネットワーク化を実現した．今回は，11種類の方法で接続を行った．

• 会場内ではポケットWi-Fiルータを使用したが，切断等の問題は生じなかった．会場外の各所でもネットワークによる問題は生じなかった．

• サーバでの問題も特に発生しておらず，WEBシステムやデータベースでの動作遅延も修正後は，特になし．

<< 2分間隔でデータ取得 >> 人数カウント、人の流れ 挨拶/対応の回数 作業ログ 稼働状況 動作量、移動距離 アンケート分析

今年度の進展2019

多様なIFを持つRSNPユニットを試作（RSJ2019） Notification にて31台のロボット・センサを運用管理（SI2019）

屋内外のシームレス位置表示（SEATUC2020）GPS, ZigBee, ARマーカ、SLAMに加えLoRa

IoTプラットフォームNode-REDとのROS連携（Robomech2019）

双方向ロボット連携制御（SEATUC2020）

データ分析と協調制御、フィードバックサービスの充実

20

ロボットを使いこなす産業の創出ｻｰﾋﾞｽ作り：価値を生むｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝを作るには？

<< ロボット・機能 >>

コミュニケーションロボット、マスコットロボット、移動ロボット、搬送ロボット、アームロボット、センサ

<<共通化>>

位置、地図、レイアウト、インフラ

ネットワーク、 連携

サービスロボット共通ソフトウエア

<< サービス >>業務管理などの価値創造と

結びついた下記サービス搬送、アンケート、レコメンド案内、移動案内、スタンプラリー遠隔操作、写真撮影、挨拶

<<シームレスサービス>>

各環境での業務の連携受付、移動案内、荷物搬送などの

ｻｰﾋﾞｽ連携

業務管理＋ロボットサービス＋ロボット制御の統合ソフト

43

Compatibility via standard interface

＋ IoT

24

応用

アーバン・エコ・モビリティ～ 安心で活力ある街を目指して ～

クラウド

インターネット

観光者案内オリンピック2020

見守りロボット

安全・安心・快適活力あるコミュニティ

高齢者の社会参加支援

環境、人、ロボットの連携のための基盤システム構築

歩行者認知(deeplearning)SLAM 自律走行健康チェック

商店街コミュティ支援

2020年実証/RoboCup＠homeベイエリア実証実験

案内・見守り・見回り• 人計測技術（動線分析）

• インタラクション技術• 多種ロボット接続技術

シニアカー

先進モビリティコンソーシアム ロボティクスコンソーシアム

21

今後の目標

ロボットネットワーク環境の常設的構築いつでも実験ができる

アプリの開発環境の整備アプリの管理、ライセンス、信頼性

複数台同時実証実験、共通化（環境地図、データ） ロボットビッグデータ分析、サービス提供

ユニバーサル未来社会推進協議会 ブランディング事業：アーバンエコモビリティ ＲＲＩ（ロボット革命イニシアティブ協議会）： 多種多様ロボットネットワークのためのアーキテクチャ（2017） 複数ロボットによる相互協調システムの社会実装（2018） 共存環境での多様なロボットからのデータ共有とサービス環境（2019）

23

ロボットネットワークインフラの実活用へ