世界像を持つ自律ロボットの研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650255
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 高瀬 國克 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (10270927)
• 研究分担者: 岡 哲資 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手 (00282921)
• キーワード: 世界像 / マークベーストビジョン / 3次元化 / マーコード / 幾何モデル / バーコード / 分散TVカメラ

研究概要

世界像の構築手法の研究:3次元世界における世界像を3次元幾何モデルを用いて構築する方法を研究し、新しい方法の提案とそのシステム化を行った。3次元幾何モデルの処理は重く、動作計画を実時間化するのは困難である。そこで高速処理に適した方法として、次の特徴を有するものを考案した。
・大域モデルと局所モデルを塀用する。
・初めに大域モデルにより全体計画を行ないサブゴールを設定する。
・局所モデルの中でサブゴールへの動作計画を行なう。
・サブゴールに到達した時、または動作に失敗した時、大域モデルにより全体計画を再度行なう。以上を移動ロボットの上に構築し、その有効性を検証した。
3次元マークベーストビジョンの研究:マークを斜に見たり、種々の奥行きから見ることのできる3次元マークベーストビジョンを研究し、1〜3個の穴を有する円形マークを使用する方法を考案した。各物体に3種類のマークを貼付けし、ステレオビジョンによりマークを認識しその位置を計測することにより、物体の位置姿勢を導出する方法を開発した。さらにバーコードを塀用した「マーコード」等、数千個単位の物体の標識を可能とし、情景中で探索容易な小型マークの設計を行なった。マーク認識のために、従来用いた相関計算だけでなく、色情報、形状情報、空間配置情報などを活用する視覚情報処理の研究を行なった。処理の高速化のために画像処理ボードを用い、1秒に1回の処理を実現し、物体のトラッキングに成功した。
分散視覚システムの研究:世界像を構築するための主な情報入力デバイスとして、分散した多数のTVカメラを用いる。建物の室内、廊下などにくまなく配置することにより、ロボット世界を普くカバーする。具体的に3個のTVカメラを用い、シーン周辺部の連結処理などを行ない、領域全体の認識を効率的に行なうことができることを示した。

研究成果

• [文献書誌] 羽田芳朗,鮎沢努,高瀬國克: "3次元マークベーストビジョンの研究" 電気学会研究会資料(システム制御研究会). SC-98-19〜28. 15-20 (1998)
• [文献書誌] 羽田芳朗,高瀬國克,鮎沢努: "3次元マークベーストビジョンシステムの開発" 第16回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 373-374 (1998)
• [文献書誌] Sang Min Jia,Kunikatsu Takase: "Study on a Robotic System for Clearing the Table(first report)" 第16回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 375-376 (1998)
• [文献書誌] 高瀬國克: "社会支援ロボットの目指すもの" 第16回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 383-384 (1998)
• [文献書誌] 岡哲資,高瀬國克: "実時間動的シナリオの統合による自律的コミュニケーション行動の設計" 第16回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 707-708 (1998)
• [文献書誌] 岡哲資,高瀬國克: "JavaおよびBeNetに基づく自律ロボットの並列視覚プログラミング" 第16回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1385-1386 (1998)