2013 Fiscal Year Annual Research Report
環境形状情報の空間周波数解析に基づく移動ロボットの地図生成と大域的自己位置推定
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13J01761
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
阪東 茂 筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 移動ロボット / 大域的自己位置推定 / 空間周波数解析 / 3次元形状 |
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| Research Abstract |
従来、移動ロボットの地図作成と自己位置推定は、環境の部分的な形状の特徴を用いており、累積誤差の軽減や計算効率の向上が困難だった。本研究は、3次元形状情報の空間周波数解析に基づく、地図情報記述法の開発と、その地図情報を利用した移動ロボットによる大域的な自己位置推定手法を開発し、精度向上と計算コスト削減を目的とする。
本研究は、屋内外の実環境で動作する移動ロボット上に提案するシステムを実現することを最終目的とし、次の5つの段階に分けて研究を進める。【Step1】環境の2次元形状情報の空間周波数成分の分析に基づく特徴量の記述方法を明らかにする。【Step2】Step1で定式化した特徴量を用いた大域的な自己位置推定手法を移動ロボット上に実装し、屋内外の環境で提案手法の有用性を示す。【Step3】Step2の具体的な実験結果を基に、空間周波数解析における誤差要因を明らかにし、必要ならば対策や改良を行う。【Step4】Step1～3で得た知見を基に、形状特徴の表現法を3次元形状情報へ拡張する。【Step5】屋内外を3次元的に移動するロボットに、提案手法を実装し、筑波大学構内(周回路約5.3㎞)の実験環境において、大域的な自己位置推定の精度や誤差の特性を調査し、屋内外で提案手法が十分実用的な位置推定精度を有することを示す。
当該年度では、まず、Step1～3を実施した。Step1,2の研究事項について、国内シンポジウム(第19回ロボティクスシンポジア)、国際会議(2013 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation)へ報告した。また、Step3までに得られた結果をまとめ、移動ロボットの誘拐問題に対する新たな取り組みとして査読付き学術雑誌への投稿を準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通りに、2次元形状情報の空間周波数解析手法の定式化や大域的自己位置推定について実験を行い、全5段階のうち3段階目まで研究が完了したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の通り、2次元形状情報の空間周波数解析手法を3次元形状情報へ拡張し、屋内外の広大な環境において安定して大域的自己位置推定が可能な手法の開発を行う。
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Research Products
(2 results)
