2015 Fiscal Year Research-status Report
視線移動と焦点調節の協働によるバイオミメティックビジョンの研究
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26420214
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
石井 明 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 客員研究員 (90278490)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下ノ村 和弘 立命館大学, 理工学部, 准教授 (80397679)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 外観検査 / 視線移動 / 焦点調節 / ハンドリング / ヘキサコプタ / 空中マニピュレーション / ヨー回転 / インパクト機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視線移動、焦点調節および物体操作の協働システムについて、外観検査と飛行ロボット空中作業を応用例として採り上げ、下記の成果を得た。
1.視線移動・焦点調節協働機構構成法および外観検査応用の研究
前年度に引き続き、国内の代表的な目視検査の現場を訪れ、匠級目視検査員の作業動作を調査した。また年度末には公益法人「ちゅうごく産業創造センター」による「検査の自動化促進可能性調査」からも広範囲の調査結果を得ることができた。これらの結果を踏まえ、高機能機械視覚による作業員の視覚作業からの解放、そして検査対象のセッティングと作業管理における作業員とロボットの分担・協調による生産性向上を研究の具体的な達成目標として捉え直し、継続中の実証試験用視覚システムの試作を一歩前に進め焦点調節ピエゾ機構と視線移動用ガルバノミラーを多方向全焦点撮像光学系として一体化すると共に、検査システム導入の容易化を狙いとして視線移動機構との協働動作により検査対象ハンドリング機構を一軸回転台として簡素化した。以上、実証用外観検査事例の具体化と試験データ収集用ソフト作成の準備がほぼ整った。
２.飛行ロボット視覚系の研究
昨年度に引き続き、空中マニピュレーションを実現するための飛行ロボット機体の開発と視覚システムの構築および実験を行った。飛行ロボットのベースとして、6つの回転翼を持つヘキサコプタを用いた。機体ヨー回転を利用した空中捩じり作業を行うために、機体上部に搭載するハンドモジュールを新規に製作した。ハンドモジュールには、撃力により瞬間的に大トルクを発生するインパクト機構を組み込んだ。またハンドの近くに搭載した単眼カメラにより取得した画像から、捩じり作業時の機体回転数を計測するアルゴリズムを構築した。開発した機体を用いた実験により、飛行しながら高所に設置された電球を捩じってソケットから取り外す作業が実現できることを確認した。
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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
当初計画の最終年度計画の遂行に支障のない成果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
視線移動と焦点調節協働機構に基づく視覚システム構成法については、外観検査応用の研究段階として、連携研究者が実施している目視検査における視覚と身体動作の協働関係の研究成果を視線移動機構とハンドリング機構の協調制御の参考にすると共に、連携研究者の助言を受けて有用性実証試験の対象検査モデルを選定し評価実験を進める。
飛行ロボット視覚系の研究については、屋外構造物の保守作業等で期待される空中マニピュレータの実現性が確認できたことを踏まえ、工具、計測器の把持操作など高度の作業を実現するために、搭載視覚システムの高度化と共にハンドモジュールへの触覚付与を視野に入れたマルチモーダルな高機能遠隔作業ロボット用空中マニピュレーション機構制御技術を探求する。
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| Causes of Carryover |
主として、視線移動・焦点調節協働機構に基づく視覚システム構成法の研究において、予て計画したガルバノミラーコントローラ用電源の更新およびテストチャート画像によるシステム評価に用いる高解像度カメラの購入の発注準備と手続きが年度末の期限に間に合わず新年度早々の発注となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前記理由により、ガルバノミラーコントローラ用電源の更新費用、システム評価用高解像度カメラとその他関連部品購入に充当する。
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