卓球タスクにおけるスイング動作からのスピン関連情報抽出と打球予測への応用

佐々木　智樹  松原　崇充  野崎　康  木戸出　正繼 

誌名
電子情報通信学会論文誌 D  Vol.J94-D  No.10  pp.1622-1630
発行日: 2011/10/01
Online ISSN: 1881-0225
Print ISSN: 1880-4535
論文種別: 論文
専門分野: 人工知能，データマイニング
キーワード: 
卓球タスク,  スピン,  打球予測,  正準相関分析,  ガウシアンプロセス回帰, 

本文: PDF(1.4MB)

あらまし: 
本研究では，近年活発に研究が行われている"ロボットによる卓球タスク"において，打球の予測問題に焦点を当て，多様なスピン（回転速度と方向）を伴う打球について高精度な打球予測を実現することを目的とする．卓球の球は非常に軽く，スピンによる影響を受けやすいため，高精度な打球の予測のためには，スピンの状態を知る必要があると考えられる．しかしながら，卓球の球は通常無地の球形をしており，状態の変化を表す画像特徴が検出されないため，カメラなどによるスピンの計測は困難である．そこで，本研究では，プレイヤーのスイング動作に着目し，スイング動作に含まれるスピン関連情報を抽出し，打球予測に利用するアプローチを提案する．具体的には，各プレイヤーについて，モーションキャプチャによって計測されるスイング動作と，ステレオビジョンによって計測される打球の位置を多数取得し，これらのデータを用いて，スイング動作からスピン関連情報への特徴変換を求める．そして，多様なスピンを伴う打球について，カメラから得られる球の位置と，スイング動作の特徴変換により求まるスピン関連情報を用いることで，高精度な予測を実現する．