脚式移動ロボットの視覚誘導による行動生成及びそれらに基づく環境表現の獲得

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09221214
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 細田 耕 大阪大学, 工学部, 助教授 (10252610)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 昭二 大阪大学, 工学部, 助手 (50273587) ; 浅田 稔 大阪大学, 工学部, 教授 (60151031)
• Keywords: 脚式ロボット / ビジュアルサーボ / ハイブリッド制御系 / 外界センサフィードバック

Research Abstract

本研究では、視覚情報に基づいて生成される脚式移動ロボットの行動に基づく環境表現手法を提案し,実機によってそれを検証することを目的とする.具体的には視覚誘導により基本的な行動を生成する段階と,それを用いて環境表現を構築する段階に分かれる.使用する脚式移動ロボットに,まず「転ばない」,「脚が接地したまま揺れ動く」,「遊脚を利用して移動する」などの基本サーボ系を埋め込む.これを利用して,断続的に提示される視覚目標に対し,これに追従するよう行動し,この間に,環境中の適当な視覚情報を獲得,これとロボットの行動の相関をとることにより,環境表現を獲得する.さらにこの環境表現に基づき行動し,環境表現の更新及び修正を繰り返す.
以下のような項目について,理論の整備,及び実験による検証を行った.
(a)脚式ロボットにカメラを装着し,視覚・運動系を構築した.
(b)環境に対する先験的な知識がない場合にも,「脚が接地したまま揺れ動く」ために,視覚目標に追従するための制御系と,脚間距離を保つための制御系を組み合わせたサーボ系を開発した.
(c)ZMPを観測し,バランスを崩しそうになると,それを回復するための方策を検討し,遊脚を決定するアルゴリズムを開発した.
(d)「遊脚を利用して移動する」ためのサーボ系を開発した.
(e)以上の方法を実機を用いて,その有効性を検証した.

Research Products

• [Publications] 竹内, 細田, 浅田: "未知環境における脚式ロボットの視覚誘導制御" ロボティクス・メカトロニクス講演会 97. 541-542 (1997)
• [Publications] 宮下, 細田, 浅田: "多自由度移動ロボットのナビゲーションのための環境表現" ロボティクス・メカトロニクス講演会 97. 709-710 (1997)
• [Publications] K.Hosoda, M.Kamado, M.Asada: "Vision-based servoing control for legged-robots" Proc.of IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 3154-3159 (1997)
• [Publications] T.Miyashita, K.Hosoda, M.Asada: "An Environmental Representation for a Legged Robot based on Visual Guidance" Proc.of Sixth European Workshop on Learning Robots. 121-126 (1997)
• [Publications] K.Hosoda, T.Miyashita, S.Takeuchi, M.Asada: "Adaptive Visual Servoing for Legged Robots -Vision-Cued Swaying of Legged Robots in Unknown Environments-" Proc.of IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems 1997(IROS'97). 778-784 (1997)