[論文レビュー] Next Generation Robotics

Henrik I. Christensen, Allison M. Okamura+4 more|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 2016

Scientific Computing and Data Management被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、コンピュータコミュニティ協会（Computing Community Consortium）が主催したワークショップに基づき、過去5年間のロボティクス研究の進展を前向きに評価するものである。人間とロボットの協働の進化を評価し、新たなトレンドを特定し、次世代ロボティクスにおける戦略的方針を提言する。特に、共役ロボット（co-robots）と社会統合の強化を重視している。

ABSTRACT

The National Robotics Initiative (NRI) was launched 2011 and is about to celebrate its 5 year anniversary. In parallel with the NRI, the robotics community, with support from the Computing Community Consortium, engaged in a series of road mapping exercises. The first version of the roadmap appeared in September 2009; a second updated version appeared in 2013. While not directly aligned with the NRI, these road-mapping documents have provided both a useful charting of the robotics research space, as well as a metric by which to measure progress. This report sets forth a perspective of progress in robotics over the past five years, and provides a set of recommendations for the future. The NRI has in its formulation a strong emphasis on co-robot, i.e., robots that work directly with people. An obvious question is if this should continue to be the focus going forward? To try to assess what are the main trends, what has happened the last 5 years and what may be promising directions for the future a small CCC sponsored study was launched to have two workshops, one in Washington DC (March 5th, 2016) and another in San Francisco, CA (March 11th, 2016). In this report we brief summarize some of the main discussions and observations from those workshops. We will present a variety of background information in Section 2, and outline various issues related to progress over the last 5 years in Section 3. In Section 4 we will outline a number of opportunities for moving forward. Finally, we will summarize the main points in Section 5.

研究の動機と目的

• 過去5年間におけるロボティクス研究開発の現状を評価すること、特にNational Robotics Initiative（NRI）と関連して。
• 今後のロボティクス研究において、人間とロボットの協働（共役ロボット）の焦点を維持すべきかどうかを評価すること。
• 専門家によるワークショップを通じて、次世代ロボティクスの未来を形作る技術的、社会的、倫理的トレンドを同定すること。
• コミュニティのロードマップと専門家の知見から得た知見に基づき、今後のロボティクス研究に向けた実行可能な提言を提供すること。
• 資金提供機関、研究者、機関が次なる段階のロボティクスイノベーションを形作るための戦略的ガイドラインとして機能すること。

提案手法

• ワシントンD.C.およびサンフランシスコで開催された2つの専門家ワークショップを実施し、ロボティクスのトレンドと今後の方向性に焦点を当てた。
• ワークショップの知見を、Computing Community Consortiumが作成した2009年版および2013年版のロードマップと統合した。
• 知覚、操作、人間-ロボットインタラクション、自律性などの分野におけるロボティクス分野の進展を分析した。
• 共役ロボットが医療、製造、サービス環境などの社会的応用において果たす役割を評価した。
• コンSENSUSに基づくアプローチを用いて、高インパクトな研究機会とインfra構築のニーズを同定した。
• 今後の研究投資と政策意思決定をガイドする公式出力として、ホワイトペーパーを発行した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 過去5年間でロボティクス分野にどのような主要な進歩が見られたか。特に人間-ロボット協働分野において。
• RQ2 National Robotics Initiative（NRI）の共役ロボットを焦点としたアプローチが、研究開発の方向性にどの程度影響を与えたか。
• RQ3 次世代ロボティクス研究を形作るべき、新たな技術的トレンドと社会的ニーズは何か。
• RQ4 ロボティクス研究が、高齢化社会、安全性、アクセシビリティといった社会的課題に、どのようにより適切に適合できるか。
• RQ5 ロボティクス分野のイノベーションを継続的に維持するため、どのような新しい研究重点分野とインfra投資が必要か。

主な発見

• 動的かつ非構造的環境において、ロボットの知覚、操作、人間-ロボットインタラクション分野で顕著な進歩が見られた。
• 人間と直接協働するロボット（共役ロボット）のパラダイムが、ロボティクス研究および応用分野の中心的テーマとなった。
• 機械学習、センサーフュージョン、リアルタイム制御分野の進歩により、より適応的かつ反応性の高いロボットシステムが可能になった。
• 研究と評価を加速させるために、標準化、共有データセット、テストベッドの整備が依然として極めて重要である。
• ロボティクスの導入に伴う倫理的・法的・社会的影響が、研究計画の構成要素としてますます認識されるようになっている。
• 学術界、産業界、政府関係者との間で、今後の研究についての共通ビジョンが形成されており、強い一致が得られている。