1998 Fiscal Year Annual Research Report
環境整備を考慮した移動型福祉・ホームロボットにおけるナビゲーションシステムの開発
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09750307
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Research Institution | Kansai University |
Principal Investigator |
青柳 誠司 関西大学, 工学部, 助教授 (30202493)
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Keywords | 移動ロボット / 福祉ロボット / ホームロボット / 外界環境認識 / 画像処理 / 自己位置同定 / 超音波センサ / ナビゲーション |
Research Abstract |
本研究では移動型福祉・ホームロボットにおいて,目標物や障害物の位置・姿勢を認識する外界環境認識システムと,室内における自分の位置を知る自己位置同定システムの2つについて開発を行い,これらを統合して移動ロボット用ナビゲーションシステムを構築することを目的とする.以下に具体的な研究実績を述べる. 1. 対象物体の位置・姿勢計測システムの開発と多関節型ロボットへの応用 対象物に認識用マーカを設置し,ロボットに搭載された画像処理装置でそれを認識し,物体の位置・姿勢の計測を行う.昨年度までに食器の4カ所にマーカを塗布し,これを画像処理装置で認識し,マーカの見え方より食器の重心位置,回転角度を算出する手法を提唱した.本年度はマーカをバーコード化し,16種類の食器を判別できるようにした.また実際に多関節型ロボットの手先にCCDカメラを装備し,テーブル上の任意位置に複数種類の食器を配置し,それら各々の位置,姿勢,種別をリアルタイムに認識することに成功した. 2. 自己位置同定システムの開発と移動ロボットへの応用 自己位置同定システムでは,部屋の天井の数カ所に超音波受波器を設け,ロボットから発信される超音波パルスの受波器への伝播時間を測定し,三角測量の原一理によりロボット自身の室内での位置を計算する.無指向性コンデンサマイクロホン4個を受波器とし,発信器として無指向性点音源近似できる電気火花放電を用いて,システムを完成させた.本システムの3次元計測精度は±0.9mmであり,従来の超音波システムで報告されている数十の精度に対して良好な精度が実現された.また本システムを実際に移動ロボット台車に搭載し,円,直線軌道をナビゲーション走行させることに成功した.今後は1,2のシステムの統合を鋭意行う予定である.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 青柳,誠司(能登 肇): "超音波センサを用いた移動ロボットのナビゲーションシステムの開発-三次元空間における位置検出精度検証-" 1999年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 発表予定. (1999)
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[Publications] Seiji AOYAGI: "Study on Object Shape Recognition Using an Ultrasonic Sensor" Proc.of 2nd Tampere International Conference on Machine Automation. 2巻. 339-352 (1998)
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[Publications] Seiji AOYAGI: "Development of Indoor Mobile Robot Navigation System Using Ultrasonic Sensors" Proc.of Workshop on Intelligent Components for Vehicles(ICV'98). 1巻. 345-349 (1998)
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[Publications] 青柳,誠司(竹畑 潔): "超音波センサを用いた物体形状の識別に関する研究" 1998年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 3巻. 661-661 (1998)
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[Publications] 青柳,誠司(能登 肇): "超音波センサを用いた移動ロボットのナビゲーションシステムの開発-概念とシステムの試作-" 1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 2巻. 259-259 (1997)
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[Publications] 青柳,誠司(能登 肇): "超音波センサを用いた屋内移動ロボットのナビゲーションシステムの開発-概念と二次元平面内での予備実験-" 第15回 日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1巻. 197-198 (1997)