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可在办公室、商业设施等场所进行工作支援的服务型机器人开发成功

株式会社富士通研究所,富士通先端科技株式会社

东京, 2004-09-23

株式会社富士通研究所⁽¹⁾(以下简称富士通研究所)与富士通先端科技株式会社⁽²⁾(以下简称富士通先端科技)共同开发了能够在办公室、商业设施等人群聚集的场所，进行引领、搬送等支援工作的服务型机器人。该机器人具有引领乘坐电梯的客人，搬送物品、夜间巡视等服务功能。该机器人由富士通先端科技株式会社生产，计划从2005年6月开始销售。

有关该机器人的详细内容，9月15日在歧阜大学召开的第22届日本机器人学会学术演讲会上得以发表和介绍。此外，10月5日在幕张地区召开的「CEATEC JAPAN 2004」展会上首次推出参考样品，并进行了演示。

【开发背景】

在医疗、福利设施、家庭等领域，机器人的应用范围十分广阔，「机器人为创建丰富多彩的社会发挥了支持作用，备受社会的关注 (出自经济产业省新一代机器人使命座谈会的报告书)。在富士通研究所内，为支持人们的日常生活并提高生活的便捷性，具有为人服务的实用型机器人的研发工作正以前所未有的速度向前推进着。

作为机器人的研发平台，可双脚行走的机器人在2001年9月和2003年3月被开发出来，分别命名为「HOAP-1」和「HOAP-2」，并由富士通自动化株式会社⁽³⁾进行销售。此外，在2002年10月，又开发出可使用移动电话进行操作的家庭用机器人「MARON-1」，并于2003年3月由株式会社PFU⁽⁴⁾进行限量销售。基于以往的研发用机器人和家庭用机器人的开发成果，作为一个新的起点，此次开发了能够在办公室和公共设施等多种环境下，与人共存,为人服务的新型机器人。

【开发出的机器人系统】

此次开发的服务型机器人主要是由具3维视觉处理系统所构成，该系统包括可上下左右旋转的头部、4种自由度⁽⁵⁾的手臂、可左右独立回转的车轮，控制全身的CPU、DSP⁽⁶⁾和专用硬件设备等。以下是该机器人的主要特长。

1.可跟随地图，自行移动到指定的目标场所。可避开障碍物以保证移动安全。

为确保机器人具有广阔的视野，根据需要配置了8台照相机，并通过新开发的3维视觉处理系统，保证机器人在识别周围的人或物品的同时，可高速判定所在的位置。通过视觉处理，检测出障碍物，在避让障碍物的同时安全地向目的场所移动，从而实现了与人共存状态下的作业。

2.可识别、抓取、递送物品。

根据视觉处理信息，可手持物品或按下电梯的按钮。手臂部分模拟生物神经系统的动作生成法⁽⁷⁾，可实现自然流畅的动作。

3.可将面部转向呼唤方向，并根据声音指示进行作业。

通过多个内置的麦克风，可检测出声源的方向。通过视觉检测出人，并通过声音识别功能理解来自人的简单的口头指令并执行指令。

4.根据用户的要求，检索相关信息，并根据实际情况提出合适的方法。

与互联网连接，根据用户的要求检索并提示相关的信息，并以机器人作为中介，经由网络提供相应的服务。此外，由于机器人自身配置了WEB服务器，即使是没有配置机器人应用的计算机或其他外部信息终端，也可以通过对机器人发出指令、进行设定和远程操作。

5.自动充电

当需要充电时，机器人自己会移向充电器，通过电磁诱导的高容量无接点输电法，安全地进行充电。

6.可灵活对应狭窄的空间、坡道、幅度较小的凸凹地段，在多种环境下移动作业。

由于左右车轮是独立驱动，除前进、后退以外，机器人的前轮和后轮部采用蝶形连接，可灵活对应诸如坡道、幅度较小的凸凹地段等环境。

7.用清晰易懂的声音传达信息

使用富士通研究所开发的人声韵律合成技术⁽⁸⁾，进行自然的会话。

【主要规格】

外形尺寸	宽(肩宽)644、厚度566、高度1300毫米
重量	63千克
活动部位自由度	头部：2、腕部：4、手部：1、移动部位：2
移动速度	每小时3公里
传感器	CMOS照相机8个、超音波传感器2个、近距离传感器2个
输出/输入装置	10.5英寸TFT触摸屏显示器1个、麦克风3个、音箱1个
通讯功能	无线LAN(配有802.11b)
OS	CPU：WindowsXP embeded、DSP：DSP/BIOS
电源(电池)	镍氢 (主体内置)
充电方法	无接点输电 (通过无接点输电可保证24小时连续运行)

【机器人照片集】


机器人与人的交流	机器人执行人的指令	机器人在运送货物

【今后展望】

开发适用于该机器人的应用，预计在2005年6月由富士通先端科技将此项开发成果商品化，投入市场销售。

★ 相关链接

东京大学纳米电子学连携研究中心

[1] 株式会社富士通研究所

社长村野和雄、总公司神奈川县川崎市中原区。
[2] 富士通先端科技株式会社

社长宫泽达士、总公司东京都稻城市。
[3] 富士通自动化株式会社

社长网代泰一、总公司栃木县盐古郡。
[4] 株式会社PFU

社长广濑勇二、总公司石川县KHOKU市。
[5] 自由度

相当于人的关节活动。4种自由度是指肩部的动作 (前后、上下、回转)和肘部的弯曲动作。
[6] DSP

Digital Signal Processor，适用于声音和图像处理的微处理器。
[7] 模拟生物神经系统的动作生成法

使用富士通研究所开发的「CPG/NP法」的动作生成法。「CPG/NP法」是指对现存脊椎动物所发生的周期性节拍确认后，将其神经系统(神经振动子)进行数学模式化，形成CPG(Central Pattern Generator)，并以其作为基本结构单位，使用数值摄动法将与其组合形成的神经网络结构和结合状态 (NP法:Numerical Perturbation Method)合理化，最终生成机器人动作的方法。适用于「HOAP-1」和「HOAP-2」，学习速度快。
[8] 人声韵律合成技术

提取人的发声或对话方式的特征，合成声音技术。于2004年5月发表。

新闻ID： 2004-09-23
日期： 2004-09-23
城市： 东京
公司： 株式会社富士通研究所, 富士通先端科技株式会社

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