超並列構造を持つlmsビジョンチップを用いた超高速マニピュレーション

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11355010
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石川 正俊 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
• 研究分担者: 原 勉 浜松ホトニクス(株), 中央研究所第4研究室, 室長(研究職) ; 成瀬 誠 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助手 (20323529) ; 橋本 浩一 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (80228410)
• キーワード: ロボット制御 / 超並列処理 / ビジュアルフィードバック / 高速ハンド・アーム / ダイナミクス / アクティブビジョン / 集積化 / 高速視覚

研究概要

本研究では、研究代表者らの超並列・超高速ビジョンチップ並びにlms感覚運動統合システムの開発の実績をもとに、高速ビジュアルフィードバックを用いた新たな原理に基づく超高速マニピュレーション技術の体系化を目的とする。実際に、集積化ビジョンシステムの研究開発と、それに対応した高速ハンドーアームシステムの研究開発を同時に進め、システムレベルでの超高速マニピュレーション技術を実現することが研究の特色である。具体的には、(1)ビジョンチップアーキテクチャに基づくlmsビジョンチップシステムの研究開発、(2)lmsビジョンに対応した高速ハンドーアームシステムの研究開発、(3)超並列性・超高速性を前提とした視覚情報処理アルゴリズムの研究、(4)ダイナミクスを考慮した高速ビジュアルフィードバック制御理論の研究を進め、最終的にこれらの基盤技術を統合することにより、従来にはない超高速マニピュレーションの実現を目的とする。
平成13年度は以下の研究を進めた。
1.高速ハンドシステム制御用DSPシステムの導入:これにより、より多種・多数のセンサに対する階層的並列処理を施すことが可能となった。
2.高速ハンドシステムの動作検証:高速ハンドの制御システムを中心として、研究開発を進めた。
3.高速ハンドシステムとlmsビジョンシステムの接続・動作確認:lmsビジョンシステムの出力を用いて、高速ハンドシステムの動作確認を行った。
4.高速性を考慮した高速把握のための画像処理アルゴリズムの開発:
5.高速視覚による高速把握制御法の開発:
6.4)5)に基づく、高速把握制御の実現フレーム間での画像の差異が微小であることを利用した画像処理アルゴリズムの開発(4)、及びその出力を用いた把握制御方式を検討し(5)、それらの実機への実装を試みた(6)。

研究成果

• [文献書誌] 小室孝, 石川正俊: "高速画像処理のワンチップ集積化"光学. Vol.30, No.11. 725-731 (2001)
• [文献書誌] 中防嘉宏, 石川正俊: "超並列・超高速ビジョンを用いたビジュアルインピーダンス"日本ロボット学. Vol.19, No.8. 959-966 (2001)
• [文献書誌] 石川正俊: "ビジュアルサーボイングの現状と将来"計測と制御. Vol.40, No.9. 615-617 (2001)
• [文献書誌] 石川正俊, 小室孝: "ディジタルビジョンチップとその応用"電子情報通信学会論文誌C. Vol.J84-C, No.6. 451-461 (2001)
• [文献書誌] 奥寛雅, 石井抱, 石川正俊: "マイクロビジュアルフィードバックシステム"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II, No.6. 994-1002 (2001)
• [文献書誌] 鏡慎吾, 小室孝, 石井抱, 石川正俊: "実時間視覚処理のためのビジョンチップシステムの開発"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II, No.6. 976-984 (2001)
• [文献書誌] Masatoshi Ishikawa: "CMOS Digital Vision Chip Using General Purpose Processing Elements and its Applications"SPIE PRESS. 19 (2001)