2014 Fiscal Year Annual Research Report
応力測定に基づいた月惑星ローバのロバストな自律航法システムの構築
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25880035
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
須藤 真琢 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 月・惑星探査プログラムグループ, 宇宙航空プロジェクト研究員 (80712851)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 月惑星ローバ / テラメカニクス / 航法誘導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，月惑星ローバのスリップに対して頑強な(ロバストな)自律航法システムの確立を目指し，(1)応力測定に基づいた車輪力学モデルの構築，(2)ローバの走破性を踏まえた経路計画アルゴリズムの提案，(3)車輪のスリップ情報を反映させた自己位置推定手法の構築に取り組んだ．
平成25年度には，車輪に6軸力覚センサを内蔵することで，車輪に働く応力を測定可能な車輪モジュールを開発し，応力測定実験から車輪力学モデルを構築した．この車輪モデルを用いることで，車輪に働く応力の測定からスリップを推定する手法を提案した．併せて，ローバの走破性を踏まえた経路計画アルゴリズムを提案し，数値シミュレーションによりその妥当性を確認した．
平成26年度には，上述の車輪モジュールを，姿勢センサ(加速度計およびジャイロスコープ)と併用することで，ローバの走破性をオンライン推定可能なシステムに発展させた．併せて，車輪モジュールから推定されるスリップ情報を組み入れた，RGB-Dカメラを用いた逐次地図構築システムを開発した．さらに，これらシステムと前年度に提案した経路計画アルゴリズムを統合し，ローバテストベッドに実装することで，屋内試験フィールドにて走行実験を行った．試験では，逐次地図構築を行い，車輪モジュールからオンライン推定した走破性情報を基に経路計画を実施した．フィールド内に設置した移動量計測システムを用いてローバの移動量の真値を取得することで，移動量(スリップ)のオンライン推定精度や経路計画アルゴリズムの優位性を評価した．車輪モジュールによる走破性のオンライン推定と，地図構築・経路計画システムを実装したローバによる走行試験から，本研究で提案するスリップに対して頑強な航法誘導手法の有効性を確認した．本研究の成果は，月惑星ローバや様々な不整地移動ロボットの航法誘導に幅広く適用可能であり，将来，当該分野での実用が期待される．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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