Human-mimetic binaural ear design and sound source direction estimation for task realization of musculoskeletal humanoids

要約

筋骨格ヒューマノイドによる人間に似た環境認識は、実際の複雑な環境でのタスクの実現や、被験者のダミーとして使用するために重要です。
人間はさまざまな感覚情報を統合して周囲を認識しますが、聴覚は目に見えないものや触れられないものを認識するのに特に役立ちます。
本研究では、筋骨格型ヒューマノイドに人間と同様の聴覚処理系を搭載することにより、人間と同様の聴覚による環境認識と課題実現を実現することを目指します。
人は、入ってくる音の時間領域と周波数領域の変化や中枢神経系における聴覚情報の統合に基づいて、音源の方向を推定したり環境音を検出したりすることで、音に基づく環境認識を実現しています。
人間の耳の構造と特性を模倣した人模倣両耳ユニット、音源方向推定システム、人間の耳の処理を模倣した環境音検出システムの3つのコンポーネントから構成される人模倣聴覚情報処理システムを提案します。
中枢神経系。
これを人間を模倣した筋骨格型ヒューマノイドである武蔵に適用し、実際の騒音環境下で視界外の音情報を必要とするタスクを実行させ、提案手法の有用性を確認します。

要約(オリジナル)

Human-like environment recognition by musculoskeletal humanoids is important for task realization in real complex environments and for use as dummies for test subjects. Humans integrate various sensory information to perceive their surroundings, and hearing is particularly useful for recognizing objects out of view or out of touch. In this research, we aim to realize human-like auditory environmental recognition and task realization for musculoskeletal humanoids by equipping them with a human-like auditory processing system. Humans realize sound-based environmental recognition by estimating directions of the sound sources and detecting environmental sounds based on changes in the time and frequency domain of incoming sounds and the integration of auditory information in the central nervous system. We propose a human mimetic auditory information processing system, which consists of three components: the human mimetic binaural ear unit, which mimics human ear structure and characteristics, the sound source direction estimation system, and the environmental sound detection system, which mimics processing in the central nervous system. We apply it to Musashi, a human mimetic musculoskeletal humanoid, and have it perform tasks that require sound information outside of view in real noisy environments to confirm the usefulness of the proposed methods.

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