2015 Fiscal Year Research-status Report
昆虫の視覚制御運動に学んだ小型飛行ロボットによる屋内探索
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15K16073
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
奥野 弘嗣 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30531587)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 視覚情報処理 / 神経模倣 / 知能ロボット / 昆虫 / 飛行ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，昆虫の視覚神経回路に学び，視覚情報から自己の運動状態や飛行経路，周囲との距離を把握するシステムを開発すること，及びこのシステムを活用して屋内（GPS が利用できない）未知環境を探索する自律飛行ロボットを開発することを目的としている．本年度は，「小型視覚情報処理装置の開発」並びに，「オプティカル・フローを用いた6自由度の自己運動推定アルゴリズムの開発」を行った．
先行研究で試作した小型視覚情報処理装置を基に，直接飛行ロボットのモータを制御で
きるシステムを設計・試作した．試作したシステムは，2つのCMOS イメージセンサ，FPGA（プログラマブルなディジタル回路），電源回路，モータドライブ回路から構成
される．一般に，飛行ロボットの動力には3 相ブラシレスモータが利用されるため，本装置にはモータドライブ用の回路を組み込み，センシングからモータ制御までの一連の流れをカバー出来るシステムを構成した．
また，数値計算ソフトウェア（Scilab）を用いて，オプティカルフローを取得するアルゴリズム，並びにオプティカルフローから6自由度の自己運動を推定するアルゴリズムの開発を行った．開発したアルゴリズムの検証は，ソフトウェアシミュレーション上で行うと共に，実際にCMOSイメージセンサを並進・回転運動させて得られた画像を対象に行った．本年度の研究においては，複合的な運動の推定は対象とはせず，単一軸方向の並進または回転運動の推定を対象とした．結果，アルゴリズムは，実際にイメージセンサに加えた運動が6自由度のいずれの運動であるかを正しく推定することが出来た．
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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
当初予定していた「小型視覚情報処理装置の開発」は完了しており，また「オプティカルフローを用いた視覚フィードバック制御アルゴリズムの開発」のうち，オプティカルフローの取得アルゴリズム，並びにオプティカルフローから6自由度の運動推定アルゴリズムが完成しているため，おおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度より所属が変更となったため，まずは新所属での研究環境の構築が課題となる．その後，平成27年度に開発したアルゴリズムを基に視覚フィードバック制御アルゴリズムの開発を進める．
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| Causes of Carryover |
出席予定だった学会やシンポジウムにおいて，招待講演の依頼を受けたことにより，出張旅費が想定よりも低くなった．また，人件費を拠出して進める予定であった作業を研究代表者自らが進めることにより，人件費が低くなった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
協力関係にある研究グループと研究打ち合わせをするための旅費や，研究成果発表用の旅費として活用すると共に，小型飛行ロボット・アルゴリズム開発を効率よく進めるための機材費に充てる．
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Research Products
(5 results)
