知能ロボットによるピンポン動作の実現

• 研究課題/領域番号: 18700200
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 東京工芸大学
• 研究代表者: 池田 貴幸 東京工芸大学, 工学部, 講師 (40323795)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: ピンポンロボット / 移動マニピュレータ / ロボットビジョン / ノンホロノミック制御

研究概要

本研究の目的は、卓球をすることができる移動ロボットを製作し、ボール予測システムとロボット制御システムを構築してピンポン動作を実現することである。これまでに「脚式ロボットの走行制御」や「潜水艦の群制御」の、モデルに衝突や切り替えなどの不連続現象を含む非線形ハイブリットシステムに関する研究課題に取り組んできた。本課題は、制御により積極的に対象(ボール)と衝突現象(並進と回転運動)を起こして操るという点で、困難で面白い問題であり、積極的に取り組みたいテーマと考えている。本研究のピンポンロボットの開発を通じて、未来の知能ロボットに求められる「広い稼動領域をすばやく移動できる」「自己と環境、対象物の認識」などの技術や性能を実現していくつもりである。研究目的を達成するために,[打ち返し動作のシミュレーション解析][実験装置の製作][ピンポン動作の実現]のサブテーマに分割しそれぞれ以下の手順で研究を進める。[打ち返し動作のシミュレーション解析]ではラケットとピンポンボールとの衝突・摩擦を考慮した非線形ハイブリットシステムとしてモデリングを行い、シミュレーションと実験による検証を行った。[実験装置の製作]では現有設備である移動ロボット部にロボットアームを搭載することによって、本研究の目的を達成しうるピンポンロボットを開発した。今後、[ピンポン動作の実現]に向けてシステムの構築と制御理論の完成を目指していく。