空間情報の3次元仮想マッピングと仮想視点制御による自律移動ロボットの実空間制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15760202
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 村上 俊之 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (00255598)
• Keywords: 自律移動ロボット / PSDセンサ / ビジュアルフィードバック / 仮想空間 / 仮想マッピング / 実空間 / 3Dグラフィックス

Research Abstract

本研究課題では移動ロボットの軌道制御を実現するため,実空間情報の3次元仮想マッピングアルゴリズムの構築および仮想マッピング情報と実空間情報のマッチングアルゴリズムを実現することを目的としている.仮想マッピングアルゴリズムでは,カメラから得られる障害物情報を含む実空間情報を近似モデルおよび3次元グラフィックス技術を利用して3次元仮想空間に自律マッピングする.さらに,仮想空間での仮想視点制御を構成することによって,仮想空間内で定義された移動ロボットの絶対位置情報を利用した実空間での軌道制御を実現する.ここで,仮想マッピング情報とカメラから得られた実空間情報を適宜マッチングするマッチングアルゴリズムを構築することによって,実空間と仮想マッピングの誤差を補正する.本研究課題では,これら仮想3次元マッピング情報とカメラから得られる実空間情報を融合することによって,従来のビジュアルフィードバックや事前マッピング情報に基づいた移動ロボットの制御において課題となっていた信頼性の向上や環境変動に対してロバストな移動ロボット制御システムの実現を目的とする.
平成15年度では,3Dグラフィックスを利用した仮想マッピングシミュレータを構築し,環境の近似モデルに基づいた仮想自律マッピングアルゴリズムを確立する.同時に,実空間上で動作する移動ロボット(移動自動車)の製作を行う.上記構築されたシステムを用いて以下の研究項目に関して検討を行う.
1.構築したシミュレータを利用して,仮想自律マッピングアルゴリズムを確立し,高速な信号処理手法を確定する.
2.既存のカメラシステムを搭載し,仮想自律マッピングアルゴリズムの実機検証を行う.

Research Products

• [Publications] T.Murakami et al.: "Autonomous Mobile Robot Control for Ride Quality Improvement by Estimated Human Parameter and Road Condition"6^<th> Japan-France Congress on Mehcatronics & 4^<th> Asia-Europe Congress on Mechatronics. Vol.1. 9-12 (2003)
• [Publications] 村上俊之他: "簡易型外乱補償器に基づいたフィードバック制御系の特性と応答解析"第8回知能メカトロニクスワークショップ. Vol.1. 101-105 (2003)
• [Publications] 村上俊之他: "アクティブジョイスティックによる人協調型車椅子ロボットの軌道制御"日本ファジィ学会(SOFT) 第9回ファジィシステムシンポジウム. Vol.1. 285-288 (2003)