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ロボットが3D環境変化をリアルタイム検知しARグラスで兵士に警告、ヒューマン・ロボットチームで状況認識強化

兵士の周囲の些細な変化が危険を意味する可能性があります。今やロボットがそれらを検知し、警告を兵士のメガネ型ディスプレイに即座に表示できます。研究者たちは実環境で、ロボットが3D物理変化を検知し、拡張現実(AR)を通じて人間にリアルタイム共有する初のヒューマン・ロボットチームを実証。人間は受け取った情報を評価し、後続アクションを決定できます。

実環境での混合現実インターフェース活用

混合現実インターフェースを用いたヒューマン・ロボットチームの学術研究は、外部計測器を用いたラボ環境で計算管理するものが大半。また、人間への混合現実インターフェース提供のエンジニアリング努力も、自律移動ロボットとのチームングを検証しないものが大半でした。

本研究では、LiDAR(レーザー測距センサ)搭載の小型自律移動地上ロボットが環境表現を構築し、ARグラス着用の人間チームメイトとペアを形成。ロボットが環境を巡回し、現在と過去の測定値を比較して環境変化を検知。変化を人間のアイウェアに即座表示し、人間が環境変化を解釈可能か検証しました。

低解像度LiDARでも人間は変化を解釈可能

ロボット・人間チーム間通信の研究で、異なる解像度のLiDARセンサをテスト。変化をARで人間に共有したところ、人間チームメイトは低解像度LiDARが検知した変化も解釈可能でした。これは、想定される変化のサイズ次第では、より軽量・小型・低コストなセンサで同等性能が得られ、高速処理も可能であることを示唆します。

今後の展開:文脈理解と脅威予測へ

今後は人間が検知変化とインタラクトできるようにし、変化の文脈(敵による変更か、自然環境変化か、誤検知か)情報をロボットにフィードバック。これによりロボットの自律的文脈理解・推論能力を向上(どの変化が脅威か学習・予測)。ひいては兵士と自律プラットフォームのチームング改善につながる知見獲得を目指します。

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