2015 Fiscal Year Research-status Report
積雪地帯における半自律移動ロボットと地域情報データベースによる情報提供システム
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15K00358
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
三河 正彦 筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (40361357)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | 移動ロボット / 半自律 / 地域情報 / 情報提供 / 積雪寒冷地 / 遠隔制御 / インタラクション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，オぺレータ(人間)が遠隔操作する移動ロボットを用い，積雪環境において観光客や地元住民に対して積極的に地域情報を提供するロボットシステムを構築することである．積雪環境下では，立て看板等は雪に埋没しがちで，また積雪状況も日々変化する．そこで，我々が研究開発する地域情報ディジタルアーカイブと移動ロボットを活用することにより，常に変化する積雪環境下で柔軟に行動し，観光客や地域住民と積極的にコミュニケーションしつつ有用な情報を提供可能なシステムを構築し，地域の活性化を目指す．本研究は，北海道稚内市の北星学園大学と共同研究チームを組織し，稚内駅前から駅前商店街，公共施設等で評価実験を行う．
当初の予定通り既に所有していたクローラ型移動機構を備えた小型電動除雪機を，パソコンから走行制御ができるように改造した．本研究初年度であるH27年度には，ゲームパッドと広角カメラを利用しネットワークを介した移動ロボットの遠隔制御機能，LRF(レーザレンジファインダ)による地図作成と現在位置推定機能(SLAM)，GPSとIMU(慣性計測装置)の導入，タブレット端末を利用したCG(コンピュータグラフィックス)で表現した顔インタフェイスの作成，人とのインタラクションに必要な音声認識機能，LRFによる歩行者認識および追跡機能(図書館司書ロボットの要素技術の転用(研究課題番号:21500185))等の情報提供移動ロボットシステムに必要な基本的な機能を実装した．それに加え，数理AIMモデルを利用した知覚情報並列処理のタスク制御による省電力化手法の提案，複数の広角カメラを利用した遠隔制御のための広視野画像生成手法の提案，また移動ロボットを利用したサービスとしてアバターを利用した空間共有型遠隔体験システムの提案を行った．
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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
「研究実績の概要」で述べたように，移動ロボットシステムとして必要な基本機能は実装できた．
積雪期の2016年3月には，北海道稚内市内において実施したクローラ型移動ロボットの走行テストを通して，安価な市販除雪機の移動機構で問題無く稚内市内を走行できることを確認し，当初予定していた6輪スキッドステア型移動機構の試作・検討は，安価な市販品が無いことも考慮し，不要と判断した．また，試作したクローラ型移動ロボットも設計時に低重心化を考慮したため，情報提供用タブレット端末を利用者に適切な高さで固定し，当初予定していたディスプレイの上下機構による走行時の低重心化も不要であると判断した．また3次元に比べて処理が簡単な2次元SLAMの検討を進め，IMUで得られる移動ロボットの姿勢を考慮することにより，積雪路面の凹凸に強い地図作成と現在位置推定が可能となった．しかしながら，まだノイズに弱い部分もあるので，次年度は他のセンサや推定手法を組み込むことにより，精度向上を図る予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
「現在までの進捗状況」で述べたように，SLAMによる地図作成と自己位置推定精度の向上を図りつつ，当初の予定通り，利用者への情報提供実験のためのインタラクション機能，および，簡便な移動ロボット遠隔操作のための半自律制御機能の検討・実装，LRFとカメラによる歩行者検出・追跡機能も，地図作成機能と組み合わせることにより，精度向上を図る．
また現在所有するクローラ型移動ロボットは1台であるが，本研究に関わる大学院生も並行して研究を円滑に進めるため，H28年度にもう1台新規に移動ロボットを試作する．ただし，現状は機能の実現を優先した無骨な外見であるため，情報提供ロボットとして利用者に優しい外見のデザインも行う予定である．
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| Causes of Carryover |
積雪期の2016年3月には，北海道稚内市内において実施したクローラ型移動ロボットの走行テストを通して，安価な市販除雪機の移動機構で問題無く稚内市内を走行できることを確認することができ，当初予定していた6輪スキッドステア型移動機構の試作・検討は，安価な市販品が無いことも考慮し，不要と判断したため，6輪スキッドステア型移動ロボットの試作分の予算を変更した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
現在所有するクローラ型移動ロボットは1台であるが，本研究に関わる大学院生も並行して研究を円滑に進めるため，H28年度にもう1台新規に移動ロボットを試作する．ただし，現状は機能の実現を優先した無骨な外見であるため，情報提供ロボットとして利用者に優しい外見のデザインも行う．
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Research Products
(4 results)
