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2010 Fiscal Year Annual Research Report

確率的アプローチに基づいた探査ロボットの自律移動システムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 22800091
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

石上 玄也  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空研究員 (90581455)

Keywords確率的アプローチ / 移動ロボット / 自律移動システム / 探査ローバ / Laser Range Finder
Research Abstract

本年度では,まず,不整地走行ロボットの動力学モデルと,SRSM(Stochastic Response Surface Method)という確率的な近似計算アプローチを融合し,不確定性環境下におけるロボットの挙動解析モデルを構築した.土壌パラメータ(粘着力,摩擦係数)の不確定性がロボットの走行軌跡や車輪のスリップ率に与える影響について評価した.また,従来のモンテカルロ法などの計算手法に比べ,提案するモデルが計算速度の向上に寄与することを確認した.さらに,実験から得られたテストベッドの走行軌跡と計算結果を比較することによって,提案手法の正当性を確認した.
自律移動システムの研究開発については,2次元スキャンが可能なLRF(Laser Range Finder)とジンバル機構を組み合わせることによって,3次元の地形情報が取得可能なセンサシステムを開発した.このシステムは複数のジンバル回転軸を有しているため,用途に応じたスキャン方法が可能であることを実証した.さらに,地形取得センサシステムから得られる情報に基づき,グリッド地図の作成,任意の目的地までの経路を生成するアルゴリズムの構築,ならびにそのインターフェースの開発をおこなった.地形スキャンから経路生成・実行までの一連の動作をテストベッドに搭載し,屋外フィールド試験により実証した.
次年度では,本年度構築した挙動解析モデルを応用した経路計画手法の検討に着手する.また,本年度開発したローバテストベッド,センサシステムに加え,自己位置推定手法も実装し,フィールド試験にて,これらの有用性,妥当性を検証する.

  • Research Products

    (4 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Development of a Visual Odometry System for a Wheeled Robot on Loose Soil Using a Telecentric Camera2010

    • Author(s)
      Keiji Nagatani, Ayako Ikeda, Genva Ishigami, Kazuya Yoshida, Isaku Nagai
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 24 Pages: 1149-1167

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical Mobility Prediction for Planetary Surface Exploration Rovers in Uncertain Terrain2010

    • Author(s)
      Genya Ishigami, Gaurav Kewlani, Karl Iagnemma
    • Journal Title

      Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 588-593

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 探査ローバ搭載LRFによる3次元地形計測実験2011

    • Author(s)
      石上玄也, 大槻真嗣, 久保田孝
    • Organizer
      第11回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] 移動探査ローバのフィールド走行試験2011

    • Author(s)
      大槻真嗣, 嶋田貴信, 石上玄也, ほか6名
    • Organizer
      第11回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-01-06

URL: 

Published: 2012-07-19  

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