2021 Fiscal Year Research-status Report
非GPS環境下における移動ロボット車の内外部カメラ映像を用いた自律走行制御
| Project/Area Number |
21K05852
|
|---|
| Research Institution | Saga University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 和也 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30284607)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 移動ロボット車 / 自律走行制御 / 非GPS環境 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では植物工場やビニールハウスなどの非GPS環境下で，カメラ映像を用いて移動ロボット車を自律制御走行させることを目的としている．研究初年度である今期は，内部カメラ映像により移動ロボット車と特徴点との相対的な位置計測を行い，移動ロボット車の自己位置が認識可能なシステム，および作物が植えてある畝間をまたぐ際は，外部カメラに映る移動ロボット車の位置情報に基づく自律走行モードに切り替えて走行させるシステムを開発した．また，実際の圃場で走行可能な実用的な大きさの移動ロボット車を共同研究先と共同開発した．
システムの有効性を検証するため，初年度はトイレベルの移動ロボット車を別途作成し，上記環境が模擬可能な環境を実験室に作成し，移動ロボットに搭載した内部カメラ映像と外部カメラ映像を切り替えつつ，定めた経路を移動ロボット車が自律走行可能であることを実機実験により検証した．その結果，GPSやLiDARなどのセンサを用いることなく，屋内環境で移動ロボット車が自律走行制御可能であることを示した．得られた成果をまとめた論文がロボティクス・メカトロニクスに関する英文論文誌（査読あり）に掲載された．
また移動ロボット車が自律走行する際の特徴点としてパイロンを用い，認識方法として簡単な画像処理手法を用いた．その際に外光などの影響により特徴点の抽出が困難である場合があることが判明したため，機械学習による特徴点認識方法についても検討を開始している．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究遂行計画の1年目に掲げた実際の圃場で走行可能な実用的な大きさの移動ロボット車の開発を行った．開発した移動ロボット車は実際の圃場で走行可能であることを確認している．また別途トイレベルの移動ロボット車も作成し，研究室内にビニールハウスなどの圃場を模擬した環境を作成し，移動ロボット車に搭載した内部カメラと外部カメラの連携により，作物の畝かんを跨いで自律的に走行するシステムの有効性を実機実験により検証し，実験結果をまとめた成果を論文として査読付き英文論誌に掲載されたため．
|
| Strategy for Future Research Activity |
実験室に作成した模擬環境において，提案する制御システムの有効性をトイレベルの移動ロボット車を用いて検証し，充分に機能すること確認したので，研究遂行計画の2年目に掲げた実際の植物工場において実験を遂行する．また移動ロボット車の車重の変動に対応するための適応制御法による実験を検討する．
|
| Causes of Carryover |
国内外の講演会，シンポジウムなどに参加して情報収集，対面による研究打合せを計画していたが，オンライン開催となったため，旅費が想定とおり支出できなかっため．次年度は旅費が計上できない場合は，実験装置の拡充をはかる事にする．
|
Research Products
(4 results)
