歩行者移動予測を用いた投影誘導による移動ロボットと歩行者の協調回避（SI2024）

歩行者移動予測を用いた投影誘導による 移動ロボットと歩行者の協調回避 Cooperative Avoidance between a mobile robot and a pedestrian by Projection Guidance Using Pedestrian Movement Prediction 平田 泰久（東北大学） 丹野 壮一郎（東北大学） 田村 雄介（東北大学） 〇長沼 優輝（東北大学） 〇Yuuki NAGANUMA（Tohoku Univ.） Soichiro TANNO （Tohoku Univ.） 目的 ー Yusuke TAMURA （Tohoku Univ.） Yasuhisa HIRATA （Tohoku Univ.） 歩行者移動予測を活用した移動ロボットによる歩行者誘導手法の開発 緒言 ➢ 移動ロボットに求められること 安全性 接触しないこと ➢ 実現したいこと ➢ 先行研究 ⚫ 歩行者の軌道予測[1][2][3] ⚫ 電動車椅子の占有幅と予定進路投影[4] 移動効率性 早く目的地に移動 両方が求められる 移動ロボットから 協調的動作を促す 課題 ⚫ 移動ロボットの動作で歩行者軌道が変化 ⚫ 移動ロボット側の進路提示のみ 移動ロボットの適切な進路選択 両者の円滑な移動と衝突回避 提案手法 RGB-Dカメラ 制御用 ノートPC 歩行者移動予測[5] バッテリー プロジェクター 移動ロボット(Whill Model CR) ⚫ マルチヘッドアテンションの利用 ロボット進路 歩行者移動予測結果の利用 歩行者予測進路の提示 ⚫ ロボットの将来軌道は既知 歩行者予測進路 提示進路に自然に従い、 安全・円滑な移動を実現 検証実験 ➢ 実験概要 ⚫ 被験者8名に対して実験 ⚫ VIVE Trackerで軌道取得 検証 歩行者移動予測 の効果 ＋ 歩行者予測進路提示 歩行速度 ➢ 評価手法 ⚫ アンケート の実施 ⚫ 安全性，円滑性で評価 歩行者現在位置や 安全性 円滑性 平均最接近距離 平均歩行速度※ 予測位置で変更 実験環境 ➢ 実験結果 Case 1 進路決定 歩行者現在位置 情報提示 なし ロボット Case 3 進路決定 歩行者予測位置 情報提示 ロボット進路 Case 2 進路決定 歩行者予測位置 情報提示 なし ※移動ロボットとのすれ違いを開始し， 終了するまでの間の歩行速度を平均 Case 4 提案手法 進路決定 歩行者予測位置 情報提示 歩行者予測進路 歩行者 ：最接近点 ：最接近点 平均最接近距離 平均歩行速度 すれ違い 1.60 m 1.52 m/s 急に向かってきたので、 驚いて避けた。 平均最接近距離 平均歩行速度 1.92 m 1.61 m/s ：最接近点 ：最接近点 平均最接近距離 平均歩行速度 ロボットが避けるのか 少し不安だった。 2.05 m 1.61 m/s ロボットの進行方向が 分かりやすかった。 平均最接近距離 平均歩行速度 2.08 m 1.60 m/s 進む方向に矢印が出て、 自然な経路を通れた。 結言 ➢ まとめ ➢ 今後の展望 • 歩行者移動予測と情報提示を用いた歩行者の誘導手法を開発 • 情報自体の分かりやすさや情報投影のタイミングの検討 • 予測結果の利用で円滑性、歩行者予測進路の投影で安全性が向上 • 移動ロボットの動きによる歩行者の誘導 • アンケートより，分かりやすい情報を提示できていた [1] Soichiro Tanno et al.: “Trajectory prediction considering the behavior of pedestrians intersecting with vehicles“. , Advanced Robotics 37.18, pp. 1198-1209, (2023). [2] 髙橋一貴，黒田洋司: “移動障害物との衝突予測に基づく衝突回避行動計画” . 日本機械学会論文集, Vol.86, No.892, pp. 20-00102, (2020). [3] 杉浦尚弥，松田匠未，黒田洋司“周辺環境の障害物を考慮した深層学習による歩行者の軌道予測”.日本機械学会論文集, Vol.87, No.899, pp. 21-00125, (2021). [4] Atsushi Watanabe et al.: “Communicating Robotic Navigational Intentions”. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), pp. 5763-5769, (2015). [5] 丹野壮一郎，田村雄介，平田泰久：“移動ロボットが選択する将来の軌道が歩行者に与える影響を考慮した歩行者移動予測”. 第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会, pp. 2423-2425, (2023).