研究課題
基盤研究(C)
平成4年度より、視覚を持つ自律移動ロボットの研究・開発を行なっている。平成7年度より、移動環境を屋外に移行し、その自律移動ロボットのアプリケーションの一つとして、視覚障害者をガイドする歩行ガイドロボットの研究・開発を行なっている。しかしながら、1.走行環境(傾斜や、凸凹)によりロボットが移動できない環境が一般市街地には多いこと、2.ランドマーク、道路・歩道交通状況の変化(工事中、回避できない障害物の出現など)が繁雑にあること、の2つの大きな問題点が研究を進めるにつれて明らかになった。そのため、白杖歩行が可能な視覚障害者を対象にした小型軽量のウエアラブルナビゲーションシステム(WearAble Navigation System:以下、WANSと呼ぶ)の研究開発に着手した。従来のロボットでは車輪の回転数情報を基に行っていた推測航法を、新たに歩数計測と加速度センサシステムを構築し、人の身体に装着し、車輪で移動できない環境に適用した。WANSでは、帽子部分に小型カメラとトラッキングセンサを装着して、常に視覚障害者の視線方向の画像を取り込むことが出来る。さらに、車輪より精度の落ちる加速度センサシステムを利用するため、画像センサと超音波センサを利用し統合したマップマッチングを行うことで、システム全体の信頼性・効率性を向上させた。計算量の多い画像処理に関しては、小型省電力画像処理コンピュータで対応した。道路、歩道交通状況やマップマッチングを行う対象物の繁雑な更新に対しては、タグを利用したXML文書の履歴管理ツールを作成し対応を図った。磁気センサを利用して方向の検出を行っていたが、駅での磁気の乱れに対応できないため、ジャイロセンサを加え、環境に応じて動的に切り替えることで、駅での使用を可能にした。また、従来のティーチングに基づく経路情報の手間を削減するため、一部の経路が以前にティーチングされている場合には、その経路情報を利用して合成する経路情報合成機能を実現し、ティーチングの手間の大幅な削減を実現した。一般市街地環境、及び、駅でのティーチング実験と歩行実験を行いWANSの有効性を確認した。
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すべて 雑誌論文 (15件)
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The 21st Annual Conference of the Robotics Society of Japan (In Japanese) 2H-17
The 21st Annual Conference of the Robotics Society of Japan (In Japanese) 2H-18
第20回ロボット学会学術講演会予稿集 1L21
The 20th Annual Conference of the Robotics Society of Japan IL21
