オブジェクト指向ワールドモデルを用いた宇宙ロボットの自律的トラス組立に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455464
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 室津 義定 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 泉 正夫 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (60223046) ; 小松 信雄 静岡理工大, 理工学部, 講師 (80215392) ; 邵 暁文 大阪府立大学, 工学部, 講師 (80244656)
• Keywords: 宇宙ロボット / 自律ロボット / 視覚情報 / ステレオビジョン / 物体認識 / オブジェクト指向 / ワールドモデル / 自動組立

Research Abstract

(1)ステレオ視によって3次元物体の位置,姿勢を認識する方法として,左右画像の対応点決定が容易となるレーザによるスリット光を対象物体に照射する能動型ステレオビジョンシステムを試作した.スリット光を走査する機構として,パルスモータにより任意に回転させることができる反射ミラーを用い,2台のCCDカメラによって画像を取り込み,処理する.開発したシステムを用いた予備実験により,その機能を確認した.
(2)オブジェクト指向に基づくワールドモデルを構築するために,3次元CADデータを用いて,物体を構築する面,および面を構成する輪郭線分などの物体形状を構成する要素間の相対関係を表わすグラフによる形状情報管理手法を提案した.次にステレオ画像から得られたデータと3次CADモデルデータとを照合し,計算時間が対象物体の構成要素数nに対して,O(n)である物体認識法を確立した.
(3)宇宙ロボットによる自律的トラス組立の基礎研究として,視覚センサに映るターゲットマーカー上にある特徴点の数や画面上の動きに応じて.,自動的に制御対象及び制御則を切り替え,宇宙ロボット本体の位置,姿勢およびマニビュレータの位置,姿勢を制御する方法を提案し,地上模擬実験装置による実験によって,その有効性を検討した.
(4)宇宙ロボットによるトラス構造物の自律的組立のために,組立対象の構造データから実行可能な組立手順を生成して,その中から作業の容易さなどの評価基準に基づき最適な組立手順を自動生成するタスクプランニングシステムについて研究した.組立手順をAND/ORグラフで表現し,最適手順の探索を遺伝的アルゴリズム(GA)で行った.

Research Products

• [Publications] K. Senda, Y. Murotsu, H. Adachi: "Confrol Experiment for Space Robot nith Visual Information" AIAA Paper-96-3900. 1-7 (1996)
• [Publications] 泉田啓,伊藤清忠,室津義定: "環境に手先が拘束される柔軟マニピュレータの制御" ロボティクス・メカトロニクス講演会′96, ROBOMEC′96講演論文集. A. 185-188 (1996)
• [Publications] 泉田啓,室津義定,足立浩一: "画像情報を用いた宇宙ロボットの制御" ROBOMEC′96講演論文集. A. 355-358 (1996)
• [Publications] 泉田啓,長岡秀行,室津義定,三ツ矢明: "CMGを搭載した宇宙ロボットの適応制御" ROBOMEC′96講演論文集. A. 359-362 (1996)