2004 Fiscal Year Annual Research Report
移動ロボット相互の空間光通信を用いた相対的位置の同定と位置情報の共有
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15500119
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
橘 啓八郎 広島市立大学, 情報科学部, 教授 (80029090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 博之 広島市立大学, 情報科学部, 助手 (20264963)
安田 元一 長崎総合科学大学, 工学部, 教授 (10174509)
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| Keywords | 移動ロボット / ナビゲーション / マッピング / 空間光通信 / 未知空間探索 / センサフュージョン / 三角測量 / 超音波センサ |
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| Research Abstract |
本研究は、空間光通信を用いた複数の移動ロボットの共同作業に関する研究である。
本研究では、空間光通信の光信号を移動ロボットの相互間通信だけでなく、作業空間を探索する際の可動ランドマークのビーコンとして利用し、作業空間のマッピングやナビゲーションに活用する方式を研究した。この空間光通信を用いたロボット相互の位置計測では、相対的位置の計測は可能であるが、作業空間中の絶対的な座標を得ることはできない。絶対的な座標は、屋外ではGPSを用いて得られるが、屋内や地下構造物の内部では衛星からの電波が届かずGPSは利用できない。そこで、本研究では人工建造物内部での作業を想定し、作業空間内の絶対的な座標を得る方法を研究した。人工建造物内部に多く存在する特徴的な地形として、壁や柱によって形成される"コーナー"や"エッジ"がある。このコーナー"や"エッジ"をランドマークとして用い、作業空間内の絶対的な座標を得る方法を検討した。
ロボット近傍の"コーナー"や"エッジ"を検出する方法として、超音波センサを用いる方法とイメージ・センサを用いる方法を検討した。超音波センサを用いる方法は"コーナー"や"エッジ"の近傍で超音波センサを旋回し、形状を検出する。従来、超音波センサによる距離計測には包絡線検波を用いていたが、距離計測誤差が大きい欠点を有していた。本研究では、同調増幅と位相検波により、正確な距離計測が可能であることを実験で確かめた。
また、イメージ・センサを用いる方法では、可視光半導体レーザを用いた"ライン・ジェネレータ"を組み合わせた"コーナー""エッジ"の検出方法を検討した。イメージ・センサは、角度分解能が細かい特徴がある。"ライン・ジェネレータ"を用いて得られる切断面画像を基に、"コーナー""エッジ"の正確な方位検出を実験により確かめた。
今後は、この研究成果を基に作業空間地図の作成に取り組む。
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Research Products
(2 results)
