機友会ニュースデジタル版第141回 平井 慎一 教授「Team Ritsumeikan が RoboSoft 2023 Competitionで準優勝」

ロボティクス学科の平井です．3年半ぶりに国外の会議に参加し，そこでcompetitionにチャレンジしました．その経緯を報告いたします．
  
参加した会議は，6th IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2023) https://softroboticsconference.org/ です．4月3日から7日まで，シンガポールのMarina Bay Sands の Expo and Convention Centre で開催されました．会議のイベントの一環としてcompetitionがあり，今回は「in-pipe locomotion」と「food handling for trays preparation」が計画されました．Team Ritsumeikanは，「food handling for trays preparation」に参加しました．
  
今回の「food handling for trays preparation」は，飛行機の機内食を準備するイメージです．容器に入っている複数の食品（図１）を，トレー上の皿に盛りつけます．食品は，ソーセージ，ミートボール，人参，ブロッコリー，インゲン豆，スパゲッティ，クッキー，目玉焼き，オレンジジュースが当初から指定されており，後からsurprising itemが追加されました．食品が入っている容器は，テーブル上に置かれているか棚に入れられています．容器や棚は，すべてIKEAで購入することができる商品が選ばれており，参加者は事前に購入して実験できるようになっていました．
  
今回の「food handling for trays preparation」では，それぞれの食品が入っている容器は，参加チームによって異なります．たとえば，テーブル上に置かれている容器の位置は同じですが，何が入っているかが異なっています．ロボットは自律的に動くことが求められます．すなわち，ロボットが動き始めたら，人が介入することはできません．したがってロボットは，センサを用いて容器内に入っている食品を認識し，それを把持した後に，トレー上の指定された皿に盛りつける必要があります．ロボットは，8種類の食品を盛り付け，さらにオレンジジュースをコップに注ぐ動作を実行します．
  
今回の参加は，王先生が提案し，院生の名手君と薛君がシステムの構築を行いました．2月10日までの申し込みを済ませ，ルールブックを読んでcompetitionの概略を理解した後に，ロボットハンドの考案と設計，実験を通した評価を進めました．ロボットアームは現地で借りることが可能でした．ただし，自律的に動くロボットシステムを構築する必要があるので，ロボットアーム，ロボットハンド，三次元カメラ，コンピュータはこちらで準備し，すべてシンガポールに持っていくことにしました．これにより，現地での調整を短縮することができ，安定した動作を実現できたと感じました．
  
参加チームは，1) シンガポール国立大学 (NUS)，2) Singapore University of Technology and Design (SUTD)，3) ブリストル大学 (UoB)，4) イタリア工科大学 (IIT)，5) スイス連邦工科大学ローザンヌ校 (EPFL)，6) 立命館大学 (RU) でした．アジアから3チーム，ヨーロッパから3チームです．実演スペース（図２）が2か所あり，2チームが同時に実演しました．ロボットによる盛り付けは，なかなか成功しません．どのチームも苦労していました．われわれの盛り付け（図３）においても，欠品やこぼれが生じています．
  
結果として，Team Ritsumeikan は，準優勝でした．授賞式（図４）で賞状（図５）を頂きました．自律的に盛り付けるというcompetitionは，今回が初めてでした．結果として「自律的に動く」ことが予想以上に難しいことを認識しました．認識が難しい，認識ができても把持ができないことが多く，認識と把持を統合することで見えてきた課題もあります．課題を解決し，次回のcompetitionに挑戦しようと考えています．