1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650440
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| Research Institution | Shizuoka Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
丹羽 昌平 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30023287)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 嘉則 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (70242831)
鈴木 正之 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20023286)
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| Keywords | センサ融合 / カルマンフィルタ / 移動ロボット / 画像処理 / ビジュアルセンサ / 慣性センサ |
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| Research Abstract |
本研究では、移動体やロボットの自律誘導制御のために、ビジュアルセンサと慣性センサを併用するためのセンサ融合システムの開発を目的としています。この研究で開発するセンサ融合システムは、サンプリング周波数の異なる信号を取り扱うためのマルチレート形のカルマンフィルタ理論を利用し、ビジュアルセンサから得られる遅れを含む低サンプリングレートのデータおよび慣性センサから得られる高いサンプリングレートの信号を結合して最良の推定値を与えるようなセンサ融合フィルタを構成します。本研究では、移動ロボットを用いた実験システムを製作して、実験研究を並行的に行い、マルチレートカルマンフィルタを含む制御系設計法の開発を行います。平成11年度は以下の研究を行いました。
1.異なるサンプリングレートを持つ複数のセンサによる観測出力を利用して状態変数の最適推定値を得るようなマルチレートカルマンフィルタについて理論的考察を行い、最適フィルタのアルゴリズムを明らかにした。
2.観測出力が時間遅れを含む場合について、状態変数の推定値を逐次的に修正するアルゴリズムを導出した。
3.上記の二つのアルゴリズムを結合して、慣性センサと視覚センサを併用するセンサ融合システムを構成するための最適フィルタの設計理論を明らかにした。
4.上記の研究で開発した最適フィルタと画像処理を組み合わせたセンサ融合システムのアルゴリズムを確立した。
5.車両形の2次元移動ロボットモデルにCCDカメラを搭載してセンサ融合システムの実験的研究を行い、アルゴリズムの有効性を確認した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 丹羽昌平,多和田晃: "スラスタを用いる姿勢制御実験システム"静岡理工科大学紀要. 6. 59-78 (1998)
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[Publications] 丹羽昌平ほか: "ビジュアルセンサと慣性センサを併用する移動ロボットの制御"第41回自動制御連合講演会前刷. 193-194 (1998)
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[Publications] 丹羽昌平: "外乱を克服する制御技術"機会設計. 43・1. 23-29 (1999)
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[Publications] S.Niwa,rt al.: "Kalman Filter with Time-variable Gain for a Multisensor Fusion System"Proc.IEEE Int.Conf. on Multisensor Fusion and Integration. 56-61 (1999)
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[Publications] 丹羽昌平ほか: "カルマンフィルタを用いるセンサフュージョンシステム"日本機械学会年次大会講演会. (1999)
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[Publications] 丹羽昌平ほか: "ダクテッドファン型VTOL実験機の高度制御"日本航空宇宙学会・第36回中部関西支部合同秋期大会講演集. 69-70 (1999)
