多様な環境中を長距離にわたって自律的にナビゲーションする移動ロボットの構成法

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15300052
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 油田 信一 筑波大学, 機能工学系, 教授 (00092502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中内 靖 筑波大学, 機能工学系, 助教授 (50361324) ; 大矢 晃久 筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (30241798) ; 坪内 孝司 筑波大学, 機能工学系, 助教授 (80192649)
• Keywords: 移動ロボット / 自律ナビゲーション / 自己位置推定 / 障害物回避 / ロボットコントローラ

Research Abstract

本研究では、市街地の屋外環境を通行人に混じって走破する自律移動ロボットを目指して、移動ロボットが目的地まで信頼性高く到達するための枠組みとして、1.地図の与え方と自己位置の推定方式、ならびに、これに基づく動作計画法
2.地図(環境モデル)を応用して時々刻々の環境の状況を確実に把握し、環境を認識する方法
3.ロボットに持たせる環境モデル(地図)とロボットが行動中に自らのセンサで得た環境情報の融合方法
4.センサ情報にリフレクシブに反応して安全を確保しつつ、全体としては計画された経路を走行する、反射行動と計画行動の融合方法
5.その行動プログラムの記述法と構成法
の研究・開発を目的としている。
本年度は問題の定式化を行い、実証システムの設計のための、1.実証の対象とする環境の設定と基本的走行方法の検討
2.実証システムの機構と機能分散コントローラの設計
3.ロボットに持たせる地図について、環境およびランドマークの表現法の索定
4.DGPSとランドマークを用いた自己位置推定方式の検討と基礎実験
5.レーザーレンジセンサによる通行人と障害物の検出と回避方式の検討
6.熱画像を用いた夜間の人間検出法の検討
を行った。
とくに、2.の実証システムの機能分数コントローラについては、IEEE1394バスをバックボーンとする分散型コントローラのアーキテクテャの設計を行った。また、例として走行制御サブシステムの回路の詳細設計を行い、具体的に回路を操作して評価を行った。この新しいアーキテクテャは広範囲の知能ロボット用コントローラとして、それ自体大きな可能性を有すると考えられる。