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複数の移動ロボットと人間が共存できるオンラインナビゲーションの研究

研究課題

研究課題/領域番号 09650300
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

登尾 啓史  大阪電気通信大学, 情報工学部, 教授 (10198616)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード移動ロボット / 人間 / 自律性 / センサフュージョン / インプリシッド通信 / エクスプリシッド通信 / ナビゲーション / パスプランニング / マルチロボット / センサベーストナビゲーション / オンラインナビゲーション / 超音波センサ / 人間機械系
研究概要

本研究では、移動ロボットと人間が同一の空間で行動するとき、柔軟で安定なナビゲーションアルゴリズムを設計する。ここでは、移動ロボット同士は無線イーサネットで陽に通信(エクスプリシッド通信と呼ぶ)したり、センサ情報と交通ルールで陰に通信(インプリシッド通信と呼ぶ)したりし、お互いを回避する。一方、それ以外の人間や静止障害物は外界センサ(トラッキングビジョンや超音波センサ)で検知し回避する。
(1) 移動ロボットNomad200((株)Nomadic社製)を単独で走行させる。ここで、推測航法の位置誤差と静止障害物の計測誤差を吸収し、移動ロボットを安定に目的地へ誘導するセンサべーストナビゲーションアルゴリズムを提案した。また、移動ロボットがより早く目的地へ到達できるよう、それを改善した。
(2) 複数のロボットに適用できるインプリシッド通信に基づくセンサベーストナビゲーションアルゴリズムを設計し、その実用性をNomad200やNomadl50plusで実験的に調べた。一般に、障害物が込み入った環境では、超音波は互いに干渉しインプリシッド通信が不安定になる。これより、移動ロボット同士、またはロボットと静止障害物の衝突が起きる。そこで、センサべーストナビゲーションやインプリシッド通信の安定限界を、種々の実験で確かめた。
(3) 複数のロボットに適用できるエクスプリシッド通信に基づくオンラインナビゲーションアルゴリズムを設計し、その実用性をNomad200やNomadl50plusで実験的に調べた。このとき、ロボットは別のロボットの行動を知り、適切な交通ルールでそれをオンラインで回避し、最後に目的地へ到達する。さらに、複数の人間の動きをトラッキングビジョン(富士通(株)社製)で追跡し、同様の通信でロボットに連絡し、移動ロボットは人間も回避できるようにした。そして、このアルゴリズムの有効性を実験で確かめた。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Hiroshi Noborio, Takashi Yoshioka, Shoji Tominaga: "On the Sensor-Based Navigation by Changing a Direction to Follow on Encountered Obstacle" Proc. of the 1997 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 510-517 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka: "Sensor-Based Navigation of a Nobile Robot under Uncertain Conditions" Practical Motion Planning in Robotics : Current Approaches and Future Directions, K.Gupta and A.P.del Pobil Ed., John Wiley & Sons. 325-347 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Makiishi and Hiroshi Noborio: "Fast Explicit Communication of Multiple Mobile Robots Using Wireless Ethernet in On-Line Navigation" Proc.of the Japan-USA Symposium on Flexible automation. 611-614 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉岡孝、登尾啓史、富永昌治: "障害物が密集する未知環境で位置が姿勢の誤差を克服するセンサベーストナビゲーション" 計測自動制御学会論文集. 34・2. 157-165 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 登尾啓史、吉岡孝: "センサベーストナビゲーションにおいて移動ロボットが目的地付近まで到達出来る誤差の条件" 計測自動制御学会論文集. 34・7. 814-822 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Kenji Urakawa: "Near-Optimal Sensor-Based Navigation In an Evironment Cluttered with Simple Shapes" Dagstahl proceedings published as part of the Lecture Notes in Computer Science, H.Noldemejer et al.Ed., Spriner Verlag. to appear. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio, Takashi Yoshioka, and Shoji Tominaga: "On the Sensor-Based Navigation by Changing a Direction to Follow an Encountered Obstacle" Proceedings of the 1997 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Vol.2. 510-517 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio, Takashi Yoshioka, and Shoji Tominaga: "On the Sensor-Based Navigation for Overcoming Position and Orientation Errors (in Japanese)" Transaction of the Society of Instrument and Control Engineers. Vol.34, No.2. 157-165 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Urakawa and Hiroshi Noborio: "A Near-Optimal Sensor-Based Navigation among 2-D Uncertain Obstacles with Simple Shape" Proceedings of the Japan-USA Symp, on Flexible Automation. Vol.2. 573-576 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Makiishi and Hiroshi Noborio: "Fast Explicit Communication of Multiple Mobile Robots Using Wireless Ethernet On-Line Navigation" Proceedings of the Japan-USA Symp, on Flexible Automation. Vol.2. 611-614 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka: "On the Error Condition that a Mobile Robot Arrives at a Neighborhood of its Destination in Sensor-Based Navigation (in Japanese)" Transaction of the Society of Instrument and Control Engineers. Vol.34, No.7. 814-822 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Hashimoto: "A Human Pursuit by a Tracking Vision and a Map Construction by a Ring of Ultrasonic Sensors (in Japanese)" B.S.Thesis, Osaka Electro-Communication University. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Kenji Urakawa: "On the Near-Optimality of Sensor-Based Navigation in a 2-D Unknown Environment with Simple Shape" Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation. (to appear). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka: Sensor-Based Navigation of a Mobile Robot under Uncertain Conditions in Practical Motion Planning in Robotics : Current Approaches and Future Directions, K.Gupta and A.P.del Pobil, Ed.John Wiley & Sons, 325-347 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Kenji Urakawa: Near-Optimal Sensor-Based Navigation In an Environment Cluttered with Simple Shapes in the Dagstuhl proceedings will be publishied as part of the Lecture Notes in Computer Science, H.Noldemeier, H.Bunke and H.I Christensne, Ed.Springer Verlag (to appear), (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio,Takashi Yoshioka Shoji Tominaga: "On the Sensor-Based Navigation by Changing a Direction to Follow an Encountered Obstacle" Proc.of the 1997 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 510-517 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡 孝,登尾 啓史: "障害物の幾何学的性質にもとづくセンサベーストラッドロックフリーナビゲーションアルゴリズム" 計測自動制御学会論文集. 33・4. 280-288 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio,and Takashi Yoshioka: "Sensor-Based Navigation of a Mobile Robot under Uncertain Conditions" Practical Motion Planning in Robotics:Current Approaches and Future Directions,K.Gupta and A.P.del Pobil Ed.,John Wiley & Sons. 325-347 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Makiishi,and Hiroshi Noborio: "Fast Explicit Communication of Multiple Mobile Robots Using Wireless Ethernet in On-Line Navigation" Proc.of the Japan-USA Symposium on Flexible Automation. 611-614 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡孝,登尾啓史,富永昌治: "障害物が密集する未知環境で位置や姿勢の誤差を克服するセンサベーストナビゲーション" 計測自動制御学会論文集. 34・2. 157-165 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 登尾啓史,吉岡孝: "センサベーストナビゲーションにおいて移動ロボットが目的地付近まで到達できる誤差の条件" 計測自動制御学会論文集. 34・7. 814-822 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡孝,登尾啓史,富永昌治: "障害物が密集する未知環境で位置や姿勢の誤差を克服するセンサベーストナビゲーション" 計測自動制御学会論文集. 34・2. 157-165 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka and Shoji Tominaga: "On the Sensor-Based Navigation by Changing a Direction to Follow an Encountered Obstacle" Proc.of the 1997 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS'97). 510-517 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Urakawa and Hiroshi Noborio: "A Near-Optimal Sensor-Based Navigation among 2-D Uncertain Obstacles with Simple Shape" Proc.of the 1998 Japan-USA Symposium on Flexible Automation. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Makiishi and Hiroshi Noborio: "Fast Explicit Communication of Multiple Mobile Robots Using Wired Ethernet on Sensor-Based Navigation" Proc.of the 1998 Japan-USA Symposium on Flexible Automation. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka: "Sensor-Based Navigation of a Mobile Robot Under Uncertain Conditions (分担) in Practical Motion Planning in Robotics:Current Approaches and Future Directions" John Wiley & Sons(印刷中), (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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