| 研究課題/領域番号 |
19K12171
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
田窪 朋仁 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80397695)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 自律移動ロボット / 3次元地図 / GPS / 地図生成 / ナビゲーション / RTK-GPS / ３次元環境地図 / 自律移動 / 移動ロボット / 経路計画 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
様々な形状や大きさの移動ロボットが屋外環境を移動するためには、ロボットの特徴に合った経路計画を行うべきである。特に屋外環境の実験では、複雑な地形による凹凸で走行不可能になる領域や移動性の悪い地形が多く存在する。そこで本研究では、地面の形状を計測・復元し、地形の凹凸と移動ロボットの特徴に合わせた経路計画を行う手法を提案する。本研究では、地面形状の計測・復元手法、地面形状を考慮した最適経路の計画手法を開発し、一般公道での実証実験を実施することで、様々な環境での自律走行完走率が上昇することを示す。
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| 研究成果の概要 |
目的位置までの移動ロボットの経路を、路面状況を考慮し目的位置までの移動経路を最適化する技術を開発した。3次元のレーザセンサからデータを取得し地面形状の地図を生成する手法、および地形地図上での最適軌道生成手法を開発することで、目的位置までの詳細な経路計画を人が行うことなく、自動的に地面形状を評価して目的位置までの最適な経路を生成することが可能となった。作成した地面形状の地図をGNSS（Global Navigation Satellite System）基準で活用を行うために、移動ロボットに複数のRTK-GPSを装着することで、ロボットの位置・姿勢を管理するシステムの開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車のように専用の道路が整備されている環境と異なり、人間とロボットが共存する環境を走行する自律移動ロボットはロボット自身の移動能力を考慮した経路を選択し、目的位置まで移動する能力が必要となる。本研究で開発した地面形状を3次元地図にデータ化した地面形状マップを用いることで、移動ロボットは走行可能な地形を事前情報として備えることができ、目的位置までの経路をロボット自身が走行可能な範囲で最適な経路として探索することが可能となる。地面形状マップがGPS基準の地図と整合性のある情報として公開することができれば、将来的にロボット共通の地図として活用するだけでなく、車いすユーザへの情報提供も可能になる。
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