中途失明者のための歩行ガイドロボットの研究開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555071
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 森 英雄 山梨大学, 工学部, 教授 (40020383)
• 研究分担者: 清弘 智昭 山梨大学, 工学部, 教授 (00016586) ; 佐々木 正晴 弘前学院大学, 文学部, 教授 (60178663) ; 実吉 敬二 東京工業大学, 総合アイソトープセンタ, 助教授 (80143650) ; 真田 日呂史 武蔵野美術大学, 造形学部, 教授 (40215877) ; 小谷 信司 山梨大学, 工学部, 助手 (80242618)
• キーワード: 歩行ガイドロボット / 盲導犬ロボット / 視覚障害者誘導装置 / 歩行支援機器 / 自律移動ロボット / 道路環境理解 / 画像誘導

研究概要

中途失明者は白杖や盲導犬を用いた単独歩行ができない場合が多い。このような視覚障害者の歩行を支援するために歩行ガイドロボットを開発した。
歩行ガイドロボットは、500mm(W)×950mm(H)×1000mm(D)、60kgのシルバーカーサイズの移動ロボットである。頭部にビデオカメラ、胸部にステレオカメラシステム、フロントにソナーとバンパーセンサーを有し、車体は前輪がキャスター×2で後輪は12インチタイヤ×2で後輪駆動である。ロボットは画像処理とナビゲーションを行うコンピュータとバッテリを有し2時間、時速2〜4kmで走行する。ユーザーはハンドルにつかまって歩く。
ユーザーが行きたい目的地とそこに至る経路を予めティーチングしておく。ユーザーはハンドルのボタンを押して、ロボットを呼出し、音声で現在地と目的地を入力する。ロボットは目的地までの経路と所要時間、交差点数などを合成音声で知らせてから、移動を開始する。ロボットは曲がるときはハンドルに取りつけた左右のバイブレータで合図する。ビデオカメラで縁石や横断歩道、点字ブロック等を検出しそれをガイドに走行する。交通信号を検出し安全なときに横断歩道を誘導し、押しボタン式交通信号機の位置まで障害者を誘導する。また、看板等のランドマークを認識して障害者に知らせ、経路の正しさを確認させる。ステレオカメラで自転車やバイク、ごみ袋等モデル化しにくい障害物の位置とカテゴリーを認識して、障害物のカテゴリーに応じた障害物回避を行う。ロボットが故障したり道路工事個所に来た時は、周囲の人に支援してもらう。周囲に人がいない時は、携帯無線を通してロボットの状態やビデオカメラ画像を管理センターに送り遠隔操作で修理を試み、駄目ならば自動車で修理に来る。

研究成果

• [文献書誌] 森英雄, 松本諒平, 小林芳樹, 基常篤史: "歩行ガイドロボットの研究開発"日本ロボット学会誌. 19巻・8号. 26-29 (2001)
• [文献書誌] Yafang SHI, Shinji KOTANI, Hideo MORI: "A Pre-Journey System of the Robotic Travel Aid"International Conference on Robotics and Automation. (2002)
• [文献書誌] 植田基樹, 小谷信司, 森英雄: "歩行ガイドロボットの横断歩道移動戦略(第2報)"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-J2(1)-1P1-J2(2) (2001)
• [文献書誌] 石原隆男, 中村雄一, 小谷信司, 森英雄: "歩行ガイドロボットの走行環境のティーチング(第2報)"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-J3(1)-1P1-J3(2) (2001)
• [文献書誌] 近山裕一, 小谷信司, 森英雄: "RTK-GPSによる歩行ガイドロボットの位置計測"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-J4(1)-1P1-J4(2) (2001)
• [文献書誌] 森英雄: "マッチングファンドによるプロジェクト「歩行ガイドロボット実用化のための研究開発」について"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-J6(1)-1P1-J6(2) (2001)
• [文献書誌] 史亜芳, 小谷信司, 森英雄: "RTK-GPSによる歩行ガイドロボットの位置計測"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-J8(1)-1P1-J8(2) (2001)
• [文献書誌] 馬冠華, 小谷信司, 森英雄: "画像処理による点字ブロックの検出と追跡"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-K2(1)-1P1-K2(2) (2001)
• [文献書誌] 田辺慎吾, 小谷信司, 森英雄: "歩行ガイドロボットの看板認識(第2報)"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-K3(1)-1P1-K3(2) (2001)
• [文献書誌] 富松智洋, 小谷信司, 森英雄: "歩行ガイドロボットの歩行者信号認識"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-K4(1)-1P1-K4(2) (2001)
• [文献書誌] 渡辺和人, 小谷信司, 森英雄: "単眼画像処理による道路走行車両の危険度判定"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-K5(1)-1P1-K5(2) (2001)
• [文献書誌] 須藤浩行, 近藤淳矢, 小谷信司, 森英雄: "3眼ステレオシステムによる歩行ガイドロボットの障害物検出"日本機会学会{No.01-4}ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-K6(1)-1P1-K6(2) (2001)
• [文献書誌] 小松 啓人, 近山 裕一, 小谷信司, 森 英雄: "WWWによる歩行ガイドロボットの診断システム"第19回日本ロボット学会学術講演会論文集. 3N13 (2001)
• [文献書誌] 小谷信司, 森 英雄: "歩行ガイドロボットの画像処理システム"第19回日本ロボット学会学術講演会論文集. 3N14 (2001)
• [文献書誌] 石原隆男, 田辺慎吾, 小谷信司, 森英雄: "XMLによる経路情報表現とティーチング"第19回日本ロボット学会学術講演会論文集. 3N16 (2001)