災害探査ロボット群の半自律化とインターネット遠隔制御

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25282108
• 研究機関: 特定非営利活動法人国際レスキューシステム研究機構
• 研究代表者: 小林 滋 特定非営利活動法人国際レスキューシステム研究機構, その他部局等, 教授 (10205461)
• 研究分担者: 松野 文俊 特定非営利活動法人国際レスキューシステム研究機構, その他部局等, 教授 (00190489) ; 高森 年 特定非営利活動法人国際レスキューシステム研究機構, その他部局等, 名誉教授 (10031098) ; 前田 弘文 弓削商船高等専門学校, その他部局等, 講師 (10541930) ; 横小路 泰義 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30202394) ; 大坪 義一 近畿大学, 理工学部, 准教授 (90257973) ; 黒住 亮太 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90457333)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 知能ロボティクス / 計測工学 / 機械力学・制御 / 災害探査 / 群ロボット / 半自律 / 遠隔操作 / 協調動作

研究実績の概要

3大学2高専1研究所という大学間連携研究により、各所属機関がこれまで開発し保有する仕様や性能が異なる小型レスキューロボットやその計測・制御・オペレーションシステムを用いて、半自律にて群制御や協調動作を行う研究を実施した。具体的な研究内容はROS（ロボットオペレーションシステム）を用いて、各機関の持つ現有のシステムを保持したまま、そのシステムの制御用入出力に対しパラメータを調整するノードを追加挿入することのみで統合するシステムを構築するとともに、搭載可能な小型カメラの画像解析による３次元相対位置計測システムや群ロボット制御用の動作アルゴリズム開発した。次に実際にUMRS2010を2台、UMRS2009、KAMUI、FRIGOの5台の小型レスキューロボットを用いて、先頭のロボットのみオペレータがLAN経由にて無線遠隔操縦すると、他の4台のロボットが順番に前を行くロボットを一列になって適切な距離を保ち衝突することなく、自動追尾するシステムの実証実験を実施した。災害探査での、人命にかかわる重要作業は積極的に人がかかわり、危険度が少ない場合にはロボット自身のセンサ機能を用いてロボット自身が判断して行動する、半自律化によるレスキューロボット活用時の効率・省力化への方向性を示した。またこれらロボットに搭載する協調動作に用いることを想定した6自由度の小型マニピュレータを開発するとともに、これを遠隔操作するためのバイラテラル制御の開発を行った。これは1台では除去不可能な瓦礫の除去等の救助時の必要作業を複数台のロボットが協力して実施することを目指したもので、現在の実用化を目指した小型レスキューロボットが人命探索活動に限られているのを救助活動にも拡張使用するための礎となる研究を実施した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 災害探査活動支援用マニピュレータの研究開発 －第2報：ROSを用いたプログラムのモジュール化－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田弘文，伊藤嘉基，黒住亮太，小林滋
  • 雑誌名: 弓削商船高等専門学校紀要 巻: 38 ページ: 35-38
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ロボット認識トラッキングと相対位置計測システムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林 滋, 前田 弘文, 黒住 亮太, 高森 年
  • 学会等名: 第１６回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14 – 2015-12-16
• [学会発表] 時間遅れのある通信回線を介しての移動ロボットに搭載されたマニピュレータのバイラテラル制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野寺 真吾, 横小路 泰義
  • 学会等名: 第１６回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14 – 2015-12-16
• [学会発表] 災害探査活動支援用モバイルロボット群によるフォーメーション行動の実施について (2015)
  • 著者名/発表者名: 松山 森仁, 大坪 義一, 小林 滋 , 高森 年
  • 学会等名: 第１６回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14 – 2015-12-16
• [学会発表] モバイルレスキューロボットの群制御のためのROSによるシステムの 開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 黒住 亮太, 前田 弘文, 小林 滋, 大坪 義一, 高森 年
  • 学会等名: 第１６回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14 – 2015-12-16