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除雪作業用自律走行支授モジュールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555066
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関北海道大学

研究代表者

嘉数 侑昇  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60042090)

研究分担者 成瀬 継太郎  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10301938)
兪 文偉 (ユ ブンイ)  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20312390)
横井 浩志 (横井 浩史)  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90271634)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2000年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード除雪ロボット / 自律走行 / センシング / 屋外環境 / 移動制御 / 除雪作業 / ナビゲーション / 機械学習 / DGPS / 超音波診断 / ビジョン認識 / ワンボードマイコン / 走行マップ / マンマシンインターフュース
研究概要

除雪機の自律走行による作業の実現において問題となることに,(1)雪中障害物の認識,(2)さまざまな天候下での雪上障害物検知,(3)雪中の地形形状,積雪状態により作業制約の発生が挙げられる.そこで本研究ではこれらの問題点を解決するために,当該研究期間において自律走行支援モジュールの設計および開発,更にその評価実験を行った.
評価実験より,
・雪中障害物の認識では,雪中にセットした金属障害物を除雪機に搭載した金属センサーにより検知することが可能であった.しかし,作業を伴う場合については,作業機の振動がノイズとなり検知に影響を与える場合の存在が明らかになった.
・雪上障害物の認識では,晴天/曇天降雪時双方において搭載したセンサーの検知領域に影響が出ないことが明らかとなり,屋外環境の雰囲気の変化に対して搭載したセンサーが有効であることが示された.
・除雪作業中の自機位置検出にGPS(Global Positioning System)を用い,位置情報を作業マップ上で確認できるようにした.
また自律除雪機を用いた除雪作業での安全対策に関する実験として,作業中の除雪機の前に人間が侵入した際の緊急停止実験も行い,本研究で開発した自律走行支援モジュールにおけるセンサー/車両制御系が有効に機能していることが示された.
更に外部の基地局PCに作業領域の積雪や地形データなどを持つGIS(Geographic Information System)を導入して,GISデータに基づいて経路計画を行う作業プランニングシステムを開発を行った.またこれに伴い,得られた作業マップを持つ基地局PCと自律除雪機間とでデータの送受信を行う通信モジュールを開発し評価実験を行い,屋外環境下で利用可能であることが示された.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] Shindo, T., Yokoi, H., Kakazu, Y: "Adaptive Logic Circuits Based on Net-list Evolution"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.12,No.2. 144-149 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, I., Yokoi, H., Kakazu, Y.: "The Development of a Navigation system with Associative Memory"Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Vol.10. 899-904 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, T., Yokoi, H., Kakazu, Y.: "Sensor Hybridization on Autonomous Mobile Robot"Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Vol.10. 142-147 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naito, D., Suzuki, T., Yokoi, H., Kakazu, Y.: "Adaptive Sensor Integration Using Reliability Map"Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Vol.11. 63-68 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤, 伊藤, 牧野, 成瀬, 横井, 嘉数: "除雪ロボットの開発に関する研究"計測自動制御学会SI2002講演論文集(II). 357-358 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤, 牧野, 成瀬, 横井, 嘉数: "遠隔制御を伴う自律除雪機の構築に関する基礎研究"ロボット・メカトロニクス講演会2003講演論文集. (CD-ROM). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shindo T., Yokoi H., Kakazu Y.: "Adaptive Logic Circuits Based on Net-list Evolution"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol. 12, No. 2. 144-149 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki T., Yokoi H., Kakazu Y.: "The Development of a Navigation System with Associative"Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Volume 10. 899-904 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki T., Yokoi H., Kakazu Y.: "Sensor Hybridization on Autonomous Mobile Robot"Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Volume 10. 142-147 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naito D., Suzuki T., Yokoi H., Kakazu Y.: "Adaptive Sensor Integration Using Reliability Man"Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Volume 11. 63-68 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato T., Ito H., Makino T., Naruse K., Yokoi H., Kakazu Y.: "Development of an Autonomous Snowplow"Proc. Of SICE SI2002. Vol. 2. 357-358 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato T., Ito H., Makino T., Naruse K., Yokoi H., Kakazu Y.: "Study on an Autonomous Snowplow with a Remote Control"Proc. Of Robomech2003. CD-ROM. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Makino, K.Naruse, H.Yokoi, Y.Kakazu: "Using Potential Field for Modeling of the Work-Environment and Task-Sharing on the Multi-Agent Cooperative Work"The Pacific Asian Conference on Intelligent Systems. 37-44 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 牧野 勤, 成瀬継太郎, 横井浩史, 嘉数侑昇: "ポテンシャル場によるエージェントの協調作業の導入に関する研究"情報処理学会論文誌,数理モデル化と応用. 44巻No.8. 69-81 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Suzuki, H.Yokoi, Y.Kakazu: "Autonomous Acquisition of Environment Oriented Behavior Using Chaotic Neural Networks"Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks, ASME Press. Vol.12. 63-68 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kinoshita, M.Watanabe, T.Kawakami, H.Yokoi, Y.Kakazu: "Measurement and Control of Multi-Robot Behavior"Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks, ASME Press. Vol.12. 225-230 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤哲史, 伊藤弘樹, 牧野 勤, 成瀬継太郎, 横井浩史, 嘉数侑昇: "除雪ロボットの開発に関する研究"SI2002講演論文集. Vol.2. 357-358 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 牧野 勤, 佐藤哲史, 成瀬継太郎, 横井浩史, 嘉数侑昇: "屋外ビークルのモーションプランニングに関する研究"精密工学会2003春季講演会論文集(CD-ROM版). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki, H.Yokoi, Y.Kakazu: "Sensor Hybridization on Autonomous Mobile Robot"Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks, ASME Press. Vol.10. 643-648 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤宏樹, 横井浩史, 嘉数侑昇: "行動依存型特徴抽出法による自律移動型ロボットの環境近くに関する基礎研究"第10回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集. 213-214 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤宏樹, 横井浩史, 嘉数侑昇: "自律移動型ロボットのための行動依存型特徴抽出法についての基礎研究"情報処理北海道シンポジウム講演論文集. 89-90 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 桑島悠司, 黒瀧満, 横井浩史, 嘉数侑昇: "耐故障性を考慮した再構築可能なシステム同定法に関する基礎研究"情報処理北海道シンポジウム2000. 93-94 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 桑島悠司, 黒瀧満, 横井浩史, 嘉数侑昇: "耐故障性を考慮した再構築可能な制御系のためのモデル同定法"第10回記念FANシンポジウム第10回インテリジェント・システム・シンポジウム. 209-212 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤大, 鈴木孝幸, 横井浩史, 嘉数侑昇: "異種センサ統合のための信頼度モデルの構築に関する基礎研究"情報処理北海道シンポジウム2000講演論文集. Vol.2 No.2. 19-20 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, T., Yokoi, H., and Kakazu,Y: "Sensor Hybridization on Autonomous Mobile Robot"ASME Press, Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks. Vol.10. 643-648 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, I., Yokoi, H., and Kakazu, Y: "The Development of A Navigation System with Associative Memory"ASME Press, Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks. Vol.10. 899-904 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, I., Yokoi, H., and Kakazu, Y: "Navigation System including Associative Memory"International Journal of Robotics Society of Japan.Advanced Robotics. Vol.14,No.5. 403-405 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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