1997 Fiscal Year Annual Research Report
アームを有する2台の移動ロボットによる協調作業に関する研究
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08455120
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
梶谷 誠 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10017379)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金森 哉吏 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (50233862)
明 愛国 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (50239456)
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| Keywords | 移動マニピュレータ / 協調制御 / 受動 / 能動切替関節 / 超音波センサ / ランドマーク |
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| Research Abstract |
本年度は、2台の移動マニピュレータにより一連の作業(持ち上げ、搬送、取り付けなど)を行うシステムにおいて、受動/能動切替式マニピュレータの詳細設計と試作を行い、ソナーリングを用いた障害物の拘束検出法の提案と実験的な研究、移動マニピュレータの自己位置を計測するためのランドマークシステムの開発を行った。その結果、
(1)マニピュレータと移動部の協調制御を考慮して、各マニピュレータの関節数を5とし、協調作業に適した関節配置を決めた。試験的に5関節全てを受動/能動切替関節にし、受動/能動の切替機構として、電磁クラッチを用いた。受動時の各関節の角度を計測できるように、各関節の駆動モータ内蔵のエンコーダとは別に関節軸に直接エンコーダを取り付けた。この5自由度受動/能動切替式マニピュレータの制御系を設計、製作し実際に動作実験を行い、試作したマニピュレータの有効性を確認できた。現在、移動ロボットに搭載し、基本性能を実験的に調べている。
(2)ソナーリングにおいて、スキャンなどにかかっている時間を短縮するために複数のセンサを同時にファイリングし、各センサで受信した距離データを取り込む。次にニューラルネットワークを用いて取り込んだデータ中のクロストークデータを排除し、ロボット周辺の障害物までの距離データを得る。これを実現するソナーリングシステムを実際に試作し、実験を行った結果、通常のソナーリングに比べて8〜10倍の検出速度を得ることができた。
(3)ランドマークの偏光フィルム上に形成されたパターンと基準点を読み取ることにより、ロボットの絶対位置と姿勢を計測できるシステムを開発し、移動制御に必要な精度を実現できた。このシステムを併用することにより、従来のデッドレコニングの誤差累積問題を解決することができる。
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