感覚運動写像 - HondaLab/Robot-Intelligence GitHub Wiki

感覚運動写像とは

センサー値（感覚入力）を変数とする関数（写像）によってモーター値（運動出力）を決定する方法を 「感覚運動写像」と呼ぶ(Sensory Motor Mapping)． その瞬間のセンサー値だけを用いる場合には，最も単純な反応行動のための知能のひとつであると言える．

非常に単純な線形写像を用いた場合でさえ，障害物回避などの行動を創発可能であることが知られている．

非線形写像を用いる

線形写像では，その傾き（ゲイン）ぐらいしか調節する部分がない． より複雑な行動あるいは，微妙な行動を創発するためのひとつの試みとして，双曲線関数を用いる例を示す． tanh関数を用いれば，関数値に上限があるので，線形関数を用いた場合の様に，出力値がモーターの限界 をオーバーするという心配も減少するメリットもある．

双曲線関数tanhを用いたロボットが停止しないための感覚運動写像

センサーが２個，モーターが２個の場合には，それぞれの数が一致しているため，交差結合などの単純な感覚運動写像が可能である．

しかし，観測角度範囲の狭いTofセンサー(Time of flight)を用いる場合には，センサーの数が2個では対象物までの距離観測 が不十分な場合が生じやすい．

センサー数を増やせば，観測角度範囲は広がる．いっぽうで，モーター数は２個のままである場合，感覚運動写像のかたちが すこし複雑化する． センサー値を加重相乗平均して用いた例を示す． 各パラメータの説明概略

3tofと双曲線関数を用いた障害物回避走行

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