2009 Fiscal Year Annual Research Report
モーションステレオと分布センサによる柔軟索状ロボットの形状と運動の推定と制御
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21360111
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田所 諭 Tohoku University, 大学院・情報科学研究科, 教授 (40171730)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
昆陽 雅司 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20400301)
竹内 栄二朗 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (00509680)
大野 和則 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 講師 (70379486)
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| Keywords | 知能機械学 / 機械システム / ソフトメカニクス |
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| Research Abstract |
能動スコープカメラは,柔軟ケーブルを繊毛振動で分布的に駆動する柔軟機構である.本研究は,柔軟索状体の全体形状や運動等を計測・状態推定することにより,瓦礫内での運動制御能力を向上させることを目的とする.具体的には,先端広角カメラの映像によるモーションステレオ,ケーブルに組み込む超小型慣性センサ等からの運動計測データをもとに,能動スコープカメラの力学モデルを用いて,分布的運動,形状,トラクションなど,柔軟ケーブル全体の状態を推定する.それに基づき,分布振動駆動と根元の運動を併用して,(半)自律的な運動制御を実現する.
研究計画に従って,本年度は,次の成果を挙げた.
1.ケーブル先端の運動計測法の研究開発
先端のカメラから得られる映像に対してKLTとSIFTの2つの特徴を用い,6点法とRANSACによって6自由度の運動推定を行った.その結果,外部照明条件が十分な環境では良好な運動推定を可能とした.一方で,瓦礫内では遠点近点において照明条件の問題で特徴点抽出がうまくいかない,照明の移動に伴う影響が甚大である,という問題が残った.
2.センサユニットの開発
先端に組み込んで3軸加速度が計測できる小型センサユニットを開発し,ベースに設置したコントローラに加速度データを送るシステムを実現した.
3.ケーブル全体の運動制御
ケーブルの直線部に着目し,ルールベースによる制御則を適用することで,ケーブル全体を運動制御できることを示した.
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