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

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455464
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 室津 義足 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 静岡理工科学大学, 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 / 視覚システム / ステレオビジョン / 物体認識 / 物体の運動 / 自動組立 / ワールドモデル

Research Abstract

(1)自律宇宙ロボットに求められる視覚システムの機能は,空間の構成の把握,作業対象物体の認識(ワールドモデル)および物体の運動の計測である。一方,光学カメラを利用した視覚システムでは,センサーから得られる情報は二次元に縮退した空間の像である。そこで三角測量の原理を利用したステレオ視に高度なセグメンテーション処理を行ない,効率的に三次元空間を再構築する手法を開発した.対象の認識では,CADによるデータベースをもとに,棄却問題が取扱える信頼性の高いモデルマッチング手法を提案した。対象物体の運動を計測するためには,短い時間間隔での計算処理が必要となるので,ステレオ視と併せて,高速な画像処理手法による物体の位置・姿勢計測を行った.最後に,実験によって提案システムの有効性を実証した.
(2)ステレオ視に画像情報とCADデータベースを用いた物体認識速度を向上させるために,ピラミッドマッチングと幅優先探索法を組合せた新しい物体認識法を提案したその提案手法は,計測された面の精度が悪い場合にも適用でき,従来法に比べて認識速度が大幅に向上することを実証した。
(3)宇宙作業ロボットによるトラス構造物の自動組立における制御法を実験的に検討するために,双腕マニピュレータ,ステレオ型視覚センサー,トルクセンサー,エアバンドを装着した2次元地上模擬実験装置を製作した。それを用いて,関節空間直交化に基づくハイブリッド制御によりトラス構造物の自動組立の予備実験を行った。
(4)双腕マニピュレータをもつ宇宙ロボットのシミュレーションプログラスを作製した。その有効性を検証するために,宇宙ロボットによるトラス構造物の自動組立における手先の位置・姿勢の制御シミュレーションを行った。

Research Products

• [Publications] Y.Muratsu,他4名: "Visual Information Processing for Autonomous Space Docking System" Proceedings of Eighth International Conference on Adepttler Strucfures and Technologies,Oct.29-31,1937,Wakayama Japan.