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

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455464
• 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): 小木曽 望 大阪府立大学, 工学部, 助手 (70295715) ; 泉 正夫 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (60223046) ; 小松 信雄 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (80215392)
• 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) 自立ロボットの視覚システムには,物体の認識のみならず物体の運動を実時間で追跡する必要がある.物体の認識および位置姿勢計測に用いるステレオ視は,ステレオ対応探索など処理時間を必要とする.そこで,すでに認識された対象物体に対し,単眼視で撮影した二値画像の特徴点を抽出し,直前の撮影ですでに認識されている特徴点との対応をとることで,物体の三次元位置を計測する高速画像処理を提案する.すでに開発したステレオ視と並列に処理することで,目標物体の位置姿勢を実時間で追跡することを可能にしている.
(2) これまでに確立してきた視覚システムは,平面からなる多面体にのみその対象を限定してきた.それを曲面を持つ物体へと拡張するために,輪郭線を曲線方程式で表現する手法を提案した.
(3) 地上模擬実験装置を用いて,双腕宇宙ロボットによるトラスの自立組立ての実験を行った.ステレオ視によって目標位置を計測し,障害物を回避してトラスを目標位置まで運搬するためのマニピュレータの軌道をポテンシャル法により生成する.トラスの組立てにはトルクセンサからの情報を用いたハイブリッド制御を利用する.実際に円滑な組立てが可能であることを実験により実証した.
(4) カメラを移動させることで,物体認識をさらに確実なものにする手法を提案した.物体の認識はDampsterの統合理論に基づいて行う.カメラの移動方向を差分により求めた後,実際にカメラを移動させて再認識を行う.この手法により,物体の認識率が上昇することを実証している.

Research Products

• [Publications] 泉, 他4名: "カメラ位置姿勢制御を用いたモデルベース物体認識" 電気学会誌. 118C. 210-216 (1998)
• [Publications] 泉 他3名: "斥力と引力を用いた物体の位置・姿勢推定に関する一手法" 電子情報通信学会誌. J81-D-II. 215-220 (1998)
• [Publications] Y.Murotsu 他3名: "Visual Sensing System for Autonomous Space Robot" 平成10年度アストロダイナミクス・シンポジウム. 7月23,24日. 139-144 (1998)
• [Publications] 室津 他2名: "宇宙ロボットの適応制御" 日本ロボット学会誌. 16・6. 832-838 (1998)