| 研究課題/領域番号 |
20K21802
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山下 淳 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30334957)
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| 研究分担者 |
淺間 一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50184156)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| キーワード | SLAM / 地図生成 / 自己位置推定 / 透明物体 / ガラス |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，透明物体が存在する環境において，レーザレンジファインダ（LRF）を搭載した移動ロボットによって自己位置推定と環境地図生成を同時に行う新規なSLAM（Simultaneous Localization and Mapping）手法を構築することを目的とする．具体的には，LRFを用いて透明物体を検出可能な新規なセンシング手法を構築する．更に，提案した手法により環境地図を高精度に生成し，その結果を用いてロボットの自己位置推定を行う新規SLAM手法を構築する．最終的に，実機ロボットを用いて提案手法の有効性を示す．
具体的には，(1) 透明物体表面における反射の定式化，(2) 透明物体と非透明物体の判別手法の構築，(3) 環境地図生成手法の構築，(4) 自己位置推定手法の構築，の順に研究を進め，透明物体存在環境でのSLAM手法を確立する．
本年度は(1)と(2)を行った．透明物体は，特定の方向から照射した光線のみを強く反射するが，反射方向が極めて限定的で狭い範囲であるため，従来研究では強い反射光をノイズや外れ値として除去していた．それに対して本研究では，ロボットが移動しながら観測した際，ある場所に注目し続けると，非透明物体からの反射光は変化しないことに対して，透明物体からの反射光は変化し，かつその変化は物理法則に基づくためモデル化できる点に注目した．具体的には，反射光の飛行距離・入射角度・反射強度を用いて，透明物体表面における反射の定式化を行い，定式化の結果を用いて透明物体と非透明物体の分離を行う手法を構築した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
(1) 透明物体表面における反射の定式化，(2) 透明物体と非透明物体の判別手法の構築，(3) 環境地図生成手法の構築，(4) 自己位置推定手法の構築，の順に研究を進める計画に対して，(1)と(2)の内容を構築することができたため，おおむね順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
(1) 透明物体表面における反射の定式化，(2) 透明物体と非透明物体の判別手法の構築，(3) 環境地図生成手法の構築，(4) 自己位置推定手法の構築，の順に研究を進める計画に対して，(1)と(2)の内容を発展させ，(3)と(4)の内容を構築することを目指す．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度により詳細に基礎理論の構築を行った上で，その結果をふまえて次年度に実験装置の選定を行うことにより，より効果的に研究を進めるため．
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