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チャッドローン:LLMによる画像認識を用いた自律型ドローンシステムの開発と実験 / ec75-...

yumulab
March 18, 2025

チャッドローン:LLMによる画像認識を用いた自律型ドローンシステムの開発と実験 / ec75-morisaki

2025年3月18日(火)の情報処理学会エンタテインメントコンピューティング(EC)研究発表会 発表スライド

yumulab

March 18, 2025
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Transcript

  1. 研究背景 3 • 既存の自律飛行技術 • GNSS(GPS) → 屋内で使えない • 画像処理

    → 場所に応じた学習モデルが必要 大規模言語モデル(LLM)を用いたドローン自律飛行
  2. 関連研究 4 • 池山安杜里, 山内翔,鈴木恵二: 大規模言語モデルによるドローンの 広域景観撮影システムの提案 (2023) [1] •

    自律飛行のウェイポイント(通過点)の設定にLLMを活用 • 屋内を対象としていない • Vemprala, S. H., Bonatti, R., Bucker, A. and Kapoor, A.: Chatgpt for robotics: Design principles and model abilities (2024) [2] • ロボティクス制御へのLLM適用に関する設計原則を提示 • 対話的な制御を想定
  3. チャッドローン 5 • ドローンからLLMに画像+プロンプトを送信 • LLMからドローンに制御コマンドを送信 • これらの処理は、中継するコアプログラムが担う ドローン PC

    LLM コアプログラム (Python) 撮影画像 撮影画像+プロンプト あなたには送ら れる画像を読み 取りある部屋内 を一周するのを サポートしても らいます. 以下の指示の TL 左に旋回 レスポンス 制御コマンド
  4. チャッドローン 6 • RyzeTech社製のTelloを使用 • WebAPIで制御・画像取得が可能 • LLMにChatGPTを使用 • OpenAI

    APIでアクセス • 画像認識が可能なGPT-4Vを利用 • コアプログラムをPythonで実装
  5. プロンプト 9 あなたには送られる画像を読み取りある部屋内を一周するのをサポートしてもらいます。なので 以下の指示を画像の状況にあてはめ、丁度あてはあるものを選び答えを出力してください。 指示一:右側に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がある状態で前方に二メート ル以上の空間がある場合はMと出力してください。 指示二:右側に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がある状態で前方に三メート ル以上の空間がある場合はMMMと出力してください。 指示三:右側に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がある状態で前方に五メート ル以上の空間がある場合はMMと出力してください。

    指示四:右側に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がある状態で前方に二メート ル以上の空間がない場合はTLと出力してください。 指示五:左右に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がなく前方に二メートル以上 の空間がある場合はMと出力してください。 指示六:左右に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がなく前方に五メートル以上 の空間がある場合はMMと出力してください。 指示七:左右に壁や壁のようなもの(窓やカーテンやドアでも可)がなく前方に二メートル以上 の空間がない場合はTLと出力してください。 また画像から判断できない場合はTLと出力してください プロンプト Ver.2
  6. 実証実験 10 • 予備実験および本実験を実施 • 本実験:大学内の小教室 • 4.7m × 10.1m

    • 確認項目 1. ChatGPT が意図通りのレスポンスを作成するか 2. LLM によってドローンを自律飛行させることが可能か 3. ドローンを意図通りに動かすことが可能か 4. プロンプトの内容を変更することでふるまいがどのよう に変化するか
  7. 実証実験 | 結果 12 1. ChatGPT が意図通りのレスポンスを作成するか → 2. LLM

    によってドローンを自律飛行させることが可能か → 3. ドローンを意図通りに動かすことが可能か → 4. プロンプトの内容を変更することでふるまいがどのように変化 するか → 自律飛行にユーザの意図を反映