マイクロスキャニング機構を有する3次元環境認識センサの研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455202
• Research Institution: Institute of Space and Astronautical Science
• Principal Investigator: 中谷 一郎 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 教授 (40150049)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保田 孝 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 助手 (90211888)
• Keywords: センサ / 環境認識 / マイクロスキャン / レーザレンジセンサ / 距離画像 / 経路計画 / ナビゲーション

Research Abstract

1.スキャン型センサの安定度の検討
振動子と圧電アクチュエータを組み合わせたスキャン機構を有するレーザ距離測定において、角度方向の分解能を向上させることを目的に、スキャンミラーの共振の安定性の検討を行った。また実験データと理論検討との比較を行い、整合性を確認した。
2.レンジ検出精度の検討
距離情報を得るため、受信光パルスのS/N向上を実現するために、アンプ回路の高性能化、周期検波回路の導入および信号処理手法の検討を行った。実際に信号処理回路を試作し、データ取得及び評価を行い、良好な結果が得られた。
3.3次元環境認識
試作したスキャン型センサを用いて、一般地形の環境認識を行った。時々刻々得られるレンジ情報を距離画像というデータ表現に再構成し、地形の起伏の認識を行った。
4.経路計画への応用
本センサによって得られた距離画像をもとに、惑星ロ-バが移動可能な経路の生成および評価を行った。本研究では、拡張障害物マップを新たに導入し、確率的な表現を用いて記述し、確立の距離依存性に着目した新しいタイプの経路計画手法を確率した。その有効性は実験によって確認されている。

Research Products

• [Publications] 中谷一郎: "Walking Rover with Six Legs for Planetary Exploration" Proc.of 4th Int.Symposium on Al,Robotics and Automation in Space. pp.81-84 (1997)
• [Publications] 中谷一郎: "月・惑星探査ロボット" ロボティクス・メカトロニクス講演会予稿集. (1997)
• [Publications] 斎藤浩明: "惑星ロ-バの長距離走行実験" 第41回宇宙科学連合講演会予稿集. 27-5. (1997)
• [Publications] 黒田洋司: "惑星ロ-バの遠隔操作システム" 第15回日本ロボット学会学術講演会予稿集. No.3D44. (1997)
• [Publications] 中谷一郎: "Autonomous Navigation for Landing Using LRF" Proc.of 7th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics. No.17. (1997)
• [Publications] 中谷一郎: "距離画像を利用した惑星ロ-バの自律誘導手法" 情報処理学会第56回全国大会予稿集. (1998)