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シーン画像に基づく環境マップの自己組織的形成とロボットのナビゲーション

研究課題

研究課題/領域番号 11680393
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 知能情報学
研究機関九州工業大学

研究代表者

石川 眞澄  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (60222973)

研究分担者 章 宏  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助手 (30235709)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードロボット / ナビゲーション / 自己組織化 / 全方位ミラー / 環境マップ / シーン画像
研究概要

1.シーン画像を圧縮する方法として、大津の提案した局所自己相関関数が良い。位置推定誤差最小という基準により、空間解像度として1/64が最適であることを明らかにした。
2.自己組織的に環境マップを形成する際、各シーン画像の局所自己相関関数に位置座標を追加した拡張特徴ベクトルを自己組織化の入力とする。もちろんこの位置には曖昧性が含まれている。ここでは通常のベイズ推定とは異なり、事前確率を正規分布と仮定している。拡張特徴ベクトルにおける位置情報と画像情報の相対的重みを、位置推定誤差が最小になるように決定することを提案した。
3.段ボール等で作成した障害物を含むフィールドを利用して、実ロボットを用いた実験を行なった。ロボットの走行に伴い車輪のすべり等により位置や方位の誤差を生じ、また時間と共に増大する。この誤差の増大と走行距離の関係を実験的に求めた。なおこの誤差を含んだ位置情報を画像の局所自己相関関数と併せ用いて、自己組織化の入力とする。
4.新たな入力情報が与えられた場合、形成された環境マップを利用してシーン位置を推定するためベイズ推定が有効であることを示した。通常のベイズ推定と異なるのは、ある時刻の事後確率をロボットの移動に合わせて並行移動したものを次の時刻の事前確率とすることである。
5.上記で得られる自己組織化マップには障害物の座標が含まれていないので、位置推定と障害物回避を直ちに組み合わせることは困難である。このため赤外線センサーにより障害物までの距離を確率分布の形で求めるという提案をし、シミュレーション実験により有効性を確認した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 石川 眞澄: "ソフトコンピューティングと情報統合"システム制御情報学会. 43-4. 174-179 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石川 眞澄: "ニューロコンピューティング研究に何が欠けているか?"日本神経回路学会誌. 6-2. 97-98 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Suenaga, Masumi Ishikawa: "Self-organizing map with a variable-size competitive layer"ICONIP-2000 Proceedings. 727-731 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Ishikawa, Hiroshi Suenaga: "Self-organization for temporal data of varying length"Neural Information Processing (ICONIP 2001). 247-252 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山崎善正, 石川眞澄: "強化学習を用いた移動ロボットの行動制御"電子情報通信学会技術研究報告. 101-735. 83-90 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 亀井圭史, 石川眞澄: "三次元モデルを用いたロボットのシミュレータ"電子情報通信学会技術研究報告. 101-735. 99-106 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Ishikawa: "Knowledge-Based Neurocomputing"Structural Learning and Rule Discovery, in I.Cloete and J.Zurada Eds.. 54 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ishikawa.: "Soft computing and information integration, (in Japanese)"Systems, Control and Information. 43, No.4. 174-179 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Ishikawa.: "What is lacking in the research of neurocomuting? (in Japanese)"The Brain and Neural Networks. 6, No.2. 97-98 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Suenaga and Masumi Ishikawa.: "Self-organizing map with a variable-size competitive layer"ICONIP-2000 Proceedings (7th International Conference on Neural Information Processing), Taejon, Korea. 727-731 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Ishikawa and Hiroshi Suenaga.: "Self-organization for temporal data of varying length"Neural Information Processing (ICONIP2001), Shanghai, China. 247-252 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimasa Yamasaki, Masumi Ishikawa.: "Motion control of a mobile robot by reinforcement learning (in Japanese)"Technical Report of IEICE, NC2001-143. 101, No.735. 83-90 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiji Kamei, Masumi Ishikawa.: "A simulator for a mobile robot using a 3-D model of the environment (in Japanese)"Technical Report of IEICE, NC2001-145. 101, No.735. 99-106 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Ishikawa., I.Cloete and J.Zurada Eds.: "Structural Learning and Rule Discovery, Knowledge-Based Neurocomputing"The MIT Press. 153-206 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Ishikawa, Hiroshi Suenaga: "Self-organization for temporal data of varying length"Neural Information Processing(ICONIP2001), Shanghai, China. 247-252 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎善正, 石川眞澄: "強化学習を用いた移動ロボットの行動制御"電子情報通信学会技術研究報告. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 亀井圭史, 石川眞澄: "三次元モデルを用いたロボットのシミュレータ"電子情報通信学会技術研究報告. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 未永寛,石川眞澄: "大きさ可変の競合層を用いた自己組織化マップの性能評価"第10回神経回路学会大会 横浜. 196 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Suenaga Masumi Ishikawa: "Self-organizing map with a variable-size competitive layer"ICONIP-2000 Proceedigs. 727-731 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堤瑞樹,石川眞澄: "ロボット用シミュレータの構築と自己組織化学習"電子情報通信学会技術研究報告 NC2000-147. 100・687. 149-156 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 未永寛,石川眞澄: "時系列データの情報圧縮による自己組織化"電子情報通信学会技術研究報告 NC2000-150. 100・687. 173-180 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 島津利郎、石川眞澄: "自己組織化を用いた移動ロボットのナビゲーション"電子情報通信学会技術研究報告、NC99-98. 99・684. 39-46 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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