世界像を持つ自律ロボットの研究

1999 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 / 自立ロボット / マークベースト / ナビゲーション / 幾何モデル / 動作計画

研究概要

3次元マークベーストビジョンの研究:3次元マークベーストビジョンの実現策を研究し、トポロジカルな特徴を有する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併用した「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。画像処理ボードを用い処理を高速化し、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。
世界像の構築手法の研究:上記ビジョンで得られた幾何モデルをベースとし、行動のための環境理解としての世界像を構築する方法を研究した。具体的には、環境理解と行動計画の実時間処理に適した方法として、大域モデルと局所モデルを併用する方法を考え、全体計画を行いサブゴールを設定するための大域モデル、サブゴールへの頻繁な動作計画を行なうための局所モデルの構築法を開発した。以上を移動ロボットの上で実験し、その有効性を検証した。
広域監視視覚システムの研究:広域の作業環境を対象とするために、ロボット等の認識対象に赤外LEDを取り付け、広角レンズを使うことで10m規模の領域を1つのカメラでカバーする方法を考案した。この方法により屋内での物品配達ロボットを設計試作し、実験により頑健なナビゲーション機能を確認した。

研究成果

• [文献書誌] 羽田芳朗、高瀬國克 他: "マークベースト3次元ビジョンシステムの開発"電気学会論文誌C(電子・情報システム部門誌). Vol.120-C,No.5. 予定 (2000)
• [文献書誌] Y.Hada,K.Takase: "A Robust Deadlock Free Navigation of Mobile Robots"Proc. of the 1999 IEEE/RSJ Inter. Conf. on Intel. Robots. 629-634 (1999)
• [文献書誌] 羽田芳朗、高瀬國克: "屋内搬送ロボットの研究"電気学会システム・制御研究会資料. SC-99-15. 25-30 (1999)
• [文献書誌] 羽田芳朗、高瀬國克: "環境側情報インフラを用いたロボットナビゲーションの研究"第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 619-620 (1999)
• [文献書誌] T.Oka,J.Tashiro,K.Takase: "Object Oriented BeNet Programming for Data-Focused Bottom-up Design of Autonomous Agents"Proc. of IAS. 399-406 (1998)
• [文献書誌] T.Oka,J.Tashiro,K.Takase: "Data-focused Paralell Modular Software Design for a Communicating Autonomous Mobile Robot"Proc. of SIRS. 37-46 (1998)