2016 Fiscal Year Research-status Report
多様な環境下で活用するロボットのための共有可能なオープン磁気マップの開発
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15K21581
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
サム・アン ラホック 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 助教 (30633870)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁気マップ / 磁気センサのキャリブレーション / マップの共有 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度の目的は磁気マップを作成して評価を行うことであった。しかし、平成27年度の予算が足りなかったことから、研究計画を大幅に変更した。それは、磁気センサのキャリブレーションをより正確に行うために周囲の磁気をキャンセルすることができる装置（PalmGauss PGS-5G）の代わりに、磁気シールドTMS-533を利用することであった。磁気シールドを利用して、外部からの磁気の影響を低減できる1mx1mx1mの磁気シールドルームを作成した。その結果、外部からの磁気を150～200mGauss程度減らすことができた。また、磁気シールドを箱形に折り曲げて磁気センサに被せることによって、計200～250mGaussの外部からの磁気の影響を低減させることができた。磁気シールドを被せた磁気センサをつくばチャレンジ2016に参加したロボットに搭載した。その結果、昨年度に比べてより安定した走行を実現させることができ、本研究で利用したロボットが1.7kmの距離を自律走行することに成功した。その成果を札幌で開催されたSI2016において発表した。RTK-GPSについては、平成27年度に導入した「Hemisphere GPS R330」とつくばチャレンジ2016における評価実験用の「GNSS受信器SRC-u2T」との組み合わせで構築することに成功した。学内での評価実験では3cm以下の誤差で置情報を取得することに成功した。しかし、現状のシステムはアメリカの衛星「GPS」とロシアの衛星「GLONASS」しか利用できないため、受信できる衛星数が少ない。そのため、高い建物の周辺では測定誤差が大きくなってしまうという問題が残っている。この問題を解決するために中国の衛星「BeiDou」も利用できるようにシステムを改良する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
遅れる理由は、まず、予算の都合で平成27年度中にRTK-GPSを導入することができなかったことと、研究計画を変更しなければならなかったことであった。RTK-GPSの導入については、平成28年度に既に導入し、システム構築を行った。しかし、利用するにはまだ問題点が残っているため、平成29年度にシステムを改良する必要がある。また、予定した周囲の磁気をキャンセルすることができる装置（PalmGauss PGS-5G）を導入することができなかったため、その代わりに磁気シールドルームを製作することにした。そのための磁気シールドの調査、磁気シールドルームの設計や試作などに手間がかかった。平成28年度では磁気シールドルームを作成し、さらに磁気シールドを使って作成した磁気センサのカバーを利用することにより、200～250mGauss程度の外部からの磁気の影響を低減させることに成功したが、平成29年度の目標であるつくばチャレンジでの磁気マップの評価に辿り着くことが難しい状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、RTK-GPSの計測精度を改善する予定である。具体的には、中国の衛生BeiDouが利用できるようにすることと、基準局の設置場所及び移動局の設置高さを再調査し、より良い精度に改善したい。それでも改善できないエリアにおいては、短距離で信頼性の高いエンコーダーを利用して補正を行う。次に、作成した磁気シールドルームと磁気シールドのセンサカバーを利用して、磁気センサのキャリブレーションを行い、磁気マップの作成を行う。そして、磁気マップの評価を行いながら、公開できる形の磁気マップに改良する。具体的には、ロボットの仕様を変化させ（例：部品配置の変更など）、自律走行結果によって、異なる仕様のロボットでも磁気マップが有効であるかどうかの評価を行う。また、磁気マップを作成した後の時間の経過に対する磁気変動についても時間をかけて調査する。これは、一定時間間隔において磁気マップを作成し、以前作成した磁気マップと比較し、変動状態を調査する。最後に、平成29年度の目標である本研究の磁気マップをつくばチャレンジに参加するチームに評価してもらうところまで辿り着くことは難しいが、少しでもそれに近づけるようにつくばチャレンジでのマップを作成し評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
平成29年度ではRTK-GPSの計測精度を上げるために、移動局をアメリカ衛星のGPS、ロシア衛星のGLONASSと中国衛星のBeiDouが利用できるものに変更する予定である。そのため、前年度の予算を残す必要があった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は本研究の最終年度である。そのため、システム改良のための物品購入、磁気マップの評価、および技術論文の投稿に残りの予算を使う予定である。システム改良については、移動局をアメリカ衛星のGPS、ロシア衛星のGLONASSと中国衛星のBeiDouから受信できる機器に変更する予定である。技術論文については現在まとめる段階であり、今年度中Advanced Roboticsに投稿する予定である。
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