能動的な視点選択と物体把持動差の協調による形状モデルの学習に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650466
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐藤 幸男 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (80134790)
• Keywords: レンジセンサ / 全周形状モデル / 物体認識 / 学習 / ロボットマニピュレータ / 把持 / キャリブレーション

Research Abstract

本研究の目的は,ロボットマニピュレータで物体を掴み,それをレンジセンサで計測することで全周の形状モデルを得ることである.本年度においては問題を簡単化するためにレンジセンサの位置および視方向は固定とし,来年度以降に協調動作を実現することとした.
物体の把持計画アルゴリズムの開発
ロボットで物体を掴むために,レンジセンサによって得られる位置情報の基準とロボットの座標系との相対的な関係をあらかじめ知る必要がある.そこでまず,レンジセンサとロボットの座標関係をキャリブレートする方法を検討した.これにはカメラキャリブレーションで用いられている手法を利用した.すなわち,ロボットに基準点パターンを設置し,それを既知座標に移動する.そして基準点パターンの画像中の点の位置とロボット座標との関係を推定する.この手法は概ね良好な結果を得たが,ロボットの位置決め精度不足による推定誤差の問題が残っている.
物体の把持動作は,レンジセンサから得られた物体の形状情報から物体に外接する球を算出し,それを把持する手法を試みた.この手法では単純な物体の場合は良好な動作を行うことが可能であるが,突出した形状を有する物体の場合は失敗もあった.また,先の座標関係の推定誤差により,単純な物体でも把持に失敗する場合もあった.そのため単純な外接球の推定だけではなく,ある程度形状を考慮した把持計画を行う必要があることが判明した.
来年度の研究ではこれらの問題点を考慮しつつ,効率的な全周形状計測戦略について検討を進める予定である.

Research Products

• [Publications] 大槻 正樹: "多視点カラー画像と距離画像を用いたスペキュラ反射の分離" 電子情報通信学会論文誌. J80-DII・6. 1352-1359 (1997)
• [Publications] 服部 数幸: "レーザパターンシフトによる高分解能空間コード化法" 電子情報通信学会論文誌. J80-DII・6. 1423-1431 (1997)
• [Publications] Yukio Sato: "3-D Model Reconstruction with Shape and Color by Active Rangefinding" Proc.10th Scandinavian Conf.on Image Analysis. 1. 725-729 (1997)
• [Publications] Yukio Sato: "Reconstruction of 3-D Shape and Texture by Active Rangefinding" Proc.9th Int.Conf.on Image Analysis and processing. 2. 270-275 (1997)