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2018 年度 実施状況報告書

積み降ろし点と掬いとり点及び走行経路の同時最適化によるホイールローダの作業連携

研究課題

研究課題/領域番号 16K18046
研究機関弘前大学

研究代表者

竹囲 年延  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60517712)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードRTK-GPS / 経路指示
研究実績の概要

2018度は,①DEMによる土砂の掬い取りシミュレーションと模型ロボットを用いた土砂の掬い取りの実験の比較と評価,②屋外実験をするための移動ロボットのナビゲーションシステムの開発とその評価について取り組んだ.
①DEMによる簡単なシミュレーションと模型ロボットの開発と実験環境の整備は2017年度に行っている.2018年度は模型ロボットを用いた土砂の掬い取り実験を行い,土砂の形状変化の測定,そして,ホイールローダのバケットが土砂から受ける反力の測定及び解析を行った.模型実験の際に,少ない量の土砂からバケットが受ける反力を計測するための測定システムを開発することに成功した.当初は走行する車輪のトルクまたはモータの電流値を計測することで,バケットからの反力を測定できると予想していたが,走行中の摩擦などが大きく,微細な反力をその方法では計測ができなかった.模型ロボットを用いたバケットの反力推定ができるようになり,現在,DEMとの比較を行っているところである.
②雪上でも走行できるよう市販の電動クローラを改造し,それを屋外用の実験ロボットとした.模型ロボットよりもスケールが大きい移動体で実験することで,スケールファクタに対する開発したシミュレータや技術の有効性を評価できると考える.土砂だけでなく,積雪などについても実験が可能になる.実験のために,屋外で実験をするための移動体の制御システムと位置情報取得システムの構築を行った.移動体の制御ソフトにはROSを元にしたパッケージを利用した.また,RTK-GNSSやレーザーを利用したSLAM,そして,ジャイロやオドメトリを使った内界センサを融合することで移動体の位置情報を取得するシステムを構築した.関連の技術研究として,RTK-GNSSを利用した屋外で簡単に目的経路を移動ロボットに指示する方法を提案し,実機実験によりその手法の有効性を評価した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

移動体の位置を取得するためにRTK-GNSSを利用することにした.RTK-GNSSを利用した位置情報取得システムの構築,及び,その精度を評価するための作業に多くの時間を費やしたため.

今後の研究の推進方策

提案した経路計画を評価するために,その他の手法についても調査し,比較検討を行う予定である.

次年度使用額が生じた理由

本研究から派生したテーマで学内予算を獲得することができた.本研究と共通で使用する機材などをそちらの予算から優先的に支出したため.
残りの予算について,機器の整備や実験をするための材料として使用する予定である,

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Routing instruction for autonomous mobile robot by using Float solution of RTK-GNSS using L1 signal2019

    • 著者名/発表者名
      Yuga yamauchi, Toshiobu takei, Etsujiro Imanishi
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Industrial Technology
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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