視覚情報と歩行情報を融合するロボット

• Project/Area Number: 05750419
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 計測・制御工学
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 今井 正和 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (60193653)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 知能ロボット / 歩行情報 / 視覚情報 / 融合 / コンピュータビジョン / ロボットビジョン

Research Abstract

人間は主として視覚からの情報を用いて環境理解を行っている。さらに、歩行を行っている時には足の動きから自らが移動した距離、速度、方向の情報を検出し、視覚情報との融合を無意識のうちに行っている。人間を模倣することが最終目的の自律移動ロボットでも、歩行に関する情報を利用することは有効なことである。従来からもこのような点に着目した研究が行われてきた。しかし、それらの研究では歩行情報の抽出に使用されたセンサは、車輪に取り付けられたエンコーダであった。車輪は非常によい条件でない限り空転するため、正確な歩行情報を抽出することはできない。そこで、非接触で移動速度を計測することができる超音波センサを利用して精度の高い歩行情報を獲得し、それと視覚情報処理により得られる情報と融合を行い、環境理解を実現することが本研究の目的である。本研究では以下のように研究を行った。
1.歩行情報獲得法の検討
歩行情報を獲得するため、超音波センサを用いることを検討した。その結果、ロボットが移動する際に発生する振動のために超音波センサでは誤差が大きいことが判明した。そこでロボットの移動量を視覚情報から求めることとし、ロボットに装着されているステレオカメラシステムを用いて歩行情報を獲得した。この方法では、基準になる環境内の物体を決める必要があり、また計算時間を多量に要するため実用上は困難が発生する。
2.視覚情報の獲得
視覚情報を獲得するため、能動的視覚の考え方を導入することとした。ロボットに装着されているカメラシステムはステレオカメラである。このカメラシステムで注視点を設定し、注視させることを行った。従来は単眼カメラで注視制御が行われていたがステレオカメラシステムでは行われていなかった。
以上、本研究で行ったことの概要であるが、今後の課題として歩行情報と視覚情報を精度よく融合することがあげられる。