Development of the rescue robot that is capable of surveying a ship at the time of disaster

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K21582
• Research Institution: Yuge National College of Maritime Technology
• Principal Investigator: 前田 弘文 弓削商船高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (10541930)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: レスキューロボット / 船舶火災 / 自己位置推定

Outline of Annual Research Achievements

フェリー火災において，ロボットによる探査活動を可能とするためには，レスキューロボットが船舶を隈無く探査するために小型化が必要不可欠である．しかし，船舶は一般の建造物に比べて狭い場所が多く，従来のレスキューロボットでは小回りが利かない恐れがある．そこで，瓦礫などの走破を必要としないことを考慮し，モータをDCモータからRCサーボモータへ変更することで自重を抑え，バッテリの小型化に結びつけるとともに，ロボット本体も大幅な小型化を行ってきた．
また，海上においてロボット本体に影響を及ぼす，波の計測および解析を中心とした研究を昨年度行った．その結果，単純な波の揺れだけではなく，潮汐の影響も考慮する必要があることが判明したため，9軸の小型センサーを用いたこれらの問題解決の手法を提案した．しかし，ときとして不規則な横波の影響がロボット自身の自己位置推定に大きな影響を及ぼす場合があることも判明した．
そこで本年度は，ロボットの自己位置推定に影響を及ぼすほどの横波を受けた際に，船体床面に設置されたARマーカを用いて姿勢補正を行う手法において，更なる精度向上を試みることとした．ARマーカの3次元位置計測には，AR-ToolKitを用いており，位置情報においては精度が安定して高いものの，角度情報については，その時々のカメラ撮影環境の変化に対して大きく影響を受けやすい．そこで精度向上の手法として，3つのARマーカを用いることで，位置情報に重点を置いた位置姿勢検出を提案した．
なお，当初は監視モニターに同様の波浪計測システムを搭載し，波の影響をキャンセルすることを計画に入れていたが，予算配分の減額のため断念し，その代替案として先で述べたARマーカによるリアルタイム性を重視したスタンドアローン方式へ移行することとした．