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2022 年度 実績報告書

警備ロボットのための自律移動・異常検知・タスクの手分けに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04394
研究機関宇都宮大学

研究代表者

星野 智史  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (80431980)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードロボティクス
研究実績の概要

警備ロボットにとって,自律移動は必要不可欠な能力となる.本研究では,自律移動に関する技術のうち,特に障害物との衝突を回避しながら目的地に向け進むための動作計画に焦点をあてた.そして,深層学習の一種であるCNNを用いることで,複数の物体各々に対する回避動作を生成することに成功した.入力には,カメラからのRGB画像ではなく,RGB画像中に存在する物体を近くした画像に加え,深度画像を用いることで,ロボットは,速度と角速度に関する連続値を出力することができるようになった.
続いて,警備ロボットにとって,環境で起きている異常を検知できることが重要な能力となる.そこで本研究では,警備ロボットによる不審物や紛失物の検出を目的に,背景差分による物体検出技術として,変動量に応じて局所的なテンプレートマッチングと大域的なテンプレートマッチングを使い分けた色差エッジ画像に基づく背景差分法を提案した.その結果ロボットは,不審物と紛失物の検出に成功した.
身の回りの環境をロボットが警備するためには,自ら考え・動き・見る能力を備えていなくてはならない.そこで本研究では,3年間で,ロボットがしかるべき場所に動きその様子をカメラで見るための技術開発に取り組んだ.また,公共施設等広範囲の警備を想定し,複数台のロボットによる警備システムに拡張する.そのために,警備タスクを複数台のロボットで手分けする技術開発にも取り組んだ.3年間の成果は,今後,警備ロボットの実用化に応用できる技術である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Observation Model for Robust Localization of Mobile Robots based on Particle Filter in Changing Environments2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Ryo、Hoshino Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan

      巻: 41 ページ: 92~101

    • DOI

      10.7210/jrsj.41.92

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Background Subtraction using Template Matching with Color Difference-basedEdge Images for Spatial Change Detection by Patrolling Robots2023

    • 著者名/発表者名
      Saito Haruto、Hoshino Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan

      巻: 41 ページ: 72~81

    • DOI

      10.7210/jrsj.41.72

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Motion Planning for Obstacle Avoidance through Mediated Perception and LSTM2022

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Satoshi、Yoshida Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan

      巻: 40 ページ: 162~165

    • DOI

      10.7210/jrsj.40.162

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 移動ロボットの動作計画のための深度差分画像を用いたCNNによる障害物状態推定2022

    • 著者名/発表者名
      久保田有羽, 鵜沼恭平, 星野智史
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
  • [学会発表] 複数台警備ロボットによる訪問者の向きを考慮した領域分割法2022

    • 著者名/発表者名
      若狭直哉, 星野智史
    • 学会等名
      日本ロボット学会第40回学術講演会
  • [学会発表] Motion Planner based on CNN with LSTM through Mediated Perception2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hoshino and Yusuke Yoshida
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2022
    • 国際学会
  • [備考] 研究室の業績に関するページ

    • URL

      http://www.mech.utsunomiya-u.ac.jp/~hosino/pubs.html#presens

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公開日: 2023-12-25  

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