2013 Fiscal Year Research-status Report
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25420204
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
滝田 好宏 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 電気情報学群, 教授 (60546050)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ロボットドライバ / 自律移動ロボット |
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| Research Abstract |
ロボットドライバーは人間に変わって車を運転するロボットとして，開発を進めている．本ロボットはアクセル，ブレーキ，ハンドル，シフトレバの操作を行う機構部と法令に基づく安全な車の運行を実現する自律制御システムで構成される．
車の操作する部分には大きな力を必要とするブレーキや繊細な力加減を必要とするアクセルペダル，3次元空間での自由度を要求されるシフトレバの操作，大きなトルクと軌道追従性能を要求されるハンドルの操作を行うためのメカニズムと駆動制御回路の開発が本研究のの最初の段階である．25年度は機構部の基本設計と部品調達，小型化と高出力化をねらったモータ駆動回路の開発を行った．機構部はボールねじを使った直動アクチュエータを基本構成として，各関節を直接駆動するのではない方法で設計を行って，必要な部品の調達を行った．モータ制御回路は30mm×60mmの基板の大きさで24V150Wのモータを2台ドライブできる構成とし，モータに近い場所に配置することを可能にした．また，ホストCPUとCANインターフェースで通信を行うことにより，ノイズに強く，安定した制御システムとすることをめざしている．
一方，外界センサに基づく軌道計画と法令に基づく安全な運行のための車の操作プログラムは簡単に構築できるものではないので，つくばチャレンジに参加することで，自律制御プログラムの開発を進めた．つくばチャレンジ2014の課題は指令された1.4kmのコースを走行して，検索対象を発見し，目的地に到達することで，最短の時間で課題を達成した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
機構部品の調達が一部進まなかったものの，モータ制御基板は実装によてるチェック段階で電源部回路の容量不足があり，外部電源を使用することにした以外は性能として満足できる段階となっており，ロボット構造の内部に組み込むための詳細な構造設計の段階に移行できることになった．
他方，つくばチャレンジによる自律制御プログラムの開発では，公道を走行することによる問題点や課題を実験段階で見つけて，対策と問題解決を繰り返すことで，2014年の課題を達成しするとができたことで，今後の研究の進展が見込める．
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| Strategy for Future Research Activity |
制御装置を内蔵したロボットドライバの詳細な構造設計を行い，製作と調整を１年程度かけて行う．この中には，各モータ制御回路を統括するホストコントローラに指令に基づき，所定の動作が実現できることを確認することともに，自律制御プログラムとのインターフェースを考慮したプログラムを完成させる．
また，つくばチャレンジに引き続き参加することにより，LIDAR（Light Detection and Ranging）を用いた歩行者と自転車の認識し，さらに安全性を追及した自律制御プログラムの開発を進める．
ここで得られた成果は適宜学会で発表する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
大幅な差額はロボットの関節を駆動する輸入品のDCモータ18個の購入ができなかったために生じた．調達できなかった理由についての詳細は知らされていない．
DCモータは新年になり改めて調達要求することにより購入するため，ロボットに組み込む時期が多少遅れることになるが，研究計画を変更するほどではない．
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