| Research Abstract |
本研究は,人間協調型の生物生産ロボットシステムの確立を最終目標に,センシングシステム、危険度の算出アルゴリズム、およびロボット制御の開発を目的としている。今年度の研究では,下記の成果を得ている。
センシングシステムは人間の存在を検出するための赤外線センサと対象物までの距離を検出する超音波センサから構成されている。赤外線センサには,人体が放出する赤外線に反応する焦電型を用い,複数のセンサが人間を検出できるように配置した。超音波センサはモータで旋回させて検出範囲を拡大し,周囲に存在する人間や背景の位置を検出する。アルゴリズムとしては,まず赤外線センサからの情報によって人間の有無を判断し,背景との識別を行う。検出範囲内に人間が存在すれば,距離情報から背景を除去し,人間だけを抽出する。そして,塊状認識によって人間の代表点を求め,位置を算出する。この操作を連続して行えば,人間の移動方向,速度が得られる。実験の結果,人間と背景は完全に識別でき,人間の移動も良好に検出できた。
危険度の算出では,人間とロボットとの相対速度,距離,ロボットの作業領域からの距離などをパラメータに含む関数を検討した。ロボットの制御方法としては,危険度に数段階のしきい値を設定し,それに対応してマニピュレータの移動速度を切り替える方法を用いた。コンピュータ・シミュレーションを行った結果,マニピュレータは危険度が高くならないように速度を変化させ,不必要な停止をさけながら作業を継続した。また,両者が接近して危険度が高くなると,マニピュレータは停止し,接触を回避した。
ロボットにセンシングシステムを搭載し,危険度関数を含む制御アルゴリズムを用いて予備実験を行った結果,本安全システムが有効である可能性が確認された。
来年度は,実験を重ね,システム全体の問題点の抽出,改良を行う予定である。
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