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自己診断型地図を基盤とする次世代SLAM技術「メンテナンスフリーSLAM」の実現

研究課題

研究課題/領域番号 20K12008
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関福井大学

研究代表者

田中 完爾  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (30325899)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード移動ロボット / SLAM / 故障診断 / 変化検出 / 自己位置推定 / 地図生成 / 教師生徒知識転移 / メンテナンスフリー / 自己診断型地図 / 能動視覚 / ループ閉じ込み / bag-of-words / 訓練手法 / メンテナンス / 地図診断 / 深層学習
研究開始時の研究の概要

移動ロボットの分野で注目されている SLAM (自己位置推定と地図生成の同時実行)技術においては、環境の動的変化に伴う、大規模地図の更新コストが新たな課題となっている。本研究では、人手に依存することなく(自律的な)、何度でも繰り返し更新することのできる(持続的な)、新しい(メンテナンスフリーの)地図システムを実現することを目的とする。

研究成果の概要

ロボットカーやパトロールロボットのように、長期間に渡り活動することのできる知能移動ロボットの実現に向けて、自己診断機能を有する、新しいSLAM(自己位置と地図の同時推定)技術を研究開発した。具体的には、機械学習分野において長年に渡り発展してきた故障診断技術を、SLAM分野に応用することを目的とし、新たな実世界情報処理技術の研究開発・性能検証を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ロボットカーやパトロールロボットのように、長期間に渡り活動することのできる知能移動ロボットの実現に向けて、自己診断機能を有する、新しいSLAM(自己位置と地図の同時推定)技術を研究開発した。具体的には、機械学習分野において長年に渡り発展してきた故障診断技術を、SLAM分野に応用することを目的とし、新たな実世界情報処理技術の研究開発・性能検証を行った。本研究の成果は、審査の厳しい国際会議プロシーティングや雑誌に掲載された。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件、 オープンアクセス 7件)

  • [雑誌論文] Improved Visual Robot Place Recognition of Scan-Context Descriptors by Combining with CNN and SVM2023

    • 著者名/発表者名
      Minying Ye, Kanji Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 35 号: 6 ページ: 1622-1628

    • DOI

      10.20965/jrm.2023.p1622

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2023-12-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring Self-Attention for Visual Intersection Classification2023

    • 著者名/発表者名
      Haruki Nakata, Kanji Tanaka, Koji Takeda
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 27 号: 3 ページ: 386-393

    • DOI

      10.20965/jaciii.2023.p0386

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2023-05-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Multimodal Approach to Single-Modal Visual Place Classification2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Iwasaki, Kanji Tanaka, Kenta Tsukahara
    • 雑誌名

      Pattern Recognition - 7th Asian Conference, {ACPR} 2023, Kitakyushu, Japan, November 5-8, 2023, Proceedings, Part {I}

      巻: 14406 ページ: 231-244

    • DOI

      10.1007/978-3-031-47634-1_18

    • ISBN
      9783031476334, 9783031476341
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Detection of Loop-Closures and Changed Objects2022

    • 著者名/発表者名
      Kanji Tanaka, Kousuke Yamaguchi, Takuma Sugimoto
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 26 号: 2 ページ: 247-255

    • DOI

      10.20965/jaciii.2022.p0247

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2022-03-20
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diagnosing Deep SLAM for Domain-Shift Localization2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Yoshida, Kanji Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: 1 ページ: 724-729

    • DOI

      10.1109/sii52469.2022.9708872

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain Invariant Siamese Attention Mask for Small Object Change Detection via Everyday Indoor Robot Navigation2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Takeda, Kanji Tanaka, Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: 1 ページ: 247-255

    • DOI

      10.1109/iros47612.2022.9982196

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting Landmark Misrecognition in Pose-Graph SLAM via Minimum Cost Multicuts2022

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Aiba, Kanji Tanaka, Ryogo Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE 9th International Conference on Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/civemsa53371.2022.9853684

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-query Diagnosis of Deep Self-localization Network via Reciprocal Rank Fusion2022

    • 著者名/発表者名
      Morishita Yuudai, Hiroki Tomoe, Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: 1 ページ: 627-632

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep SIMBAD: Landmark Ranking-based Scene Descriptor for Highly Compressive Self-localization Across Domains2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      IEEE Symposium Series on Computational Intelligence

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active Cross-domain Self-localization Using Pole-like Landmarks2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

      巻: 1 ページ: 1188-1194

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active map-matching: Teacher-to-student knowledge transfer from visual-place-recognition model to next-best-view planner for active cross-domain self-localization2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boosting Self-localization with Graph Convolutional Neural Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Takeda, Kanji Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications

      巻: 1 ページ: 861-868

    • DOI

      10.5220/0010212908610868

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fault-Diagnosing Monocular-SLAM for Scale-Aware Change Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Sugimoto, Yamaguchi Kousuke, Zhongshan Bao, Minying Ye, Hiroki Tomoe, Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: 1 ページ: 276-283

    • DOI

      10.1109/ieeeconf49454.2021.9382715

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diagnosing Deep Self-localization Network for Domain-shift Localization2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: 1 ページ: 298-303

    • DOI

      10.1109/ieeeconf49454.2021.9382702

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep Next-Best-View Planner for Cross-Season Visual Route Classification2020

    • 著者名/発表者名
      Kurauchi Kanya, Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 25th International Conference on Pattern Recognition

      巻: 1 ページ: 497-502

    • DOI

      10.1109/icpr48806.2021.9412043

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-Supervised Map-Segmentation by Mining Minimal-Map-Segments2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kanji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2020 IEEE Intelligent Vehicles Symposium

      巻: 1 ページ: 637-644

    • DOI

      10.1109/iv47402.2020.9304724

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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