2021 Fiscal Year Annual Research Report
路面情報を利用した移動ロボットの高信頼屋外環境ナビゲーション
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19K12171
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
田窪 朋仁 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80397695)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 自律移動ロボット / 地図生成 / GPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３次元環境地図を3D-LiDARのデータから構築し自律走行を行う技術として、地面の起伏を再現する曲面地図を利用した経路計画手法を開発した。移動ロボットは地面の形状から走行可能かつ起伏などの条件を考えた最適な経路を自動的に発見し、目的位置までの経路生成とナビゲーションを行うことが可能となる。一方，屋外の人間共存環境では、人間や移動可能な物体が様々に存在する。計測を行ったときに計測された移動物体を３次元地図に残したままでは正確な地面形状と走行可能経路を導出することができない。そこで、移動ロボットに全周囲カメラを装備しカメラに写る移動体と3D-LiDARを同期することで３次元地図構築時に移動体の点群を除去する手法を実装した。さらに、３次元環境地図における地形データを共有することを目的に、２周波RTK-GPSを利用した屋外自律移動ロボットの位置姿勢推定手法の開発と自律走行ナビゲーションの実験を行った。RTK-GPSの測位結果で問題となるMiss Fixの検出を行うために、自律移動ロボットに複数のアンテナを搭載し、既知のアンテナ間の相対位置情報に基づきロジスティック回帰を適用することで各アンテナの計測位置の信頼度を導出し誤検出を推定する手法を開発した。開発したシステムは、複数のアンテナでRTK測位をした結果から求められる各アンテナ間の相対位置と設計上の取り付け位置から算出される相対位置のとの計測誤差を比較し、それらの誤差をロジスティック回帰により評価を行うことで、RTK測位の誤検出を発見することが可能になる。RatioテストでFix解であると判定された計測値に新たにロジスティック回帰による信頼度の推定を行う２段階の手順でMiss Fix検出を行うことで通常のRatioテストで見逃してしまうMiss Fixを精度よく検出できることが確認された。
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