2013 Fiscal Year Annual Research Report
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
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25282108
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | International Rescue System Institute |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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)
前田 弘文 弓削商船高等専門学校, その他部局等, 助教 (10541930)
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)
黒住 亮太 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (90457333)
根 和幸 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, 助教 (80614297)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 基本設計 / 半自律制御系 / 群ロボット制御系 / ハードウエアプラットフォーム / マニピュレータ / インターネット遠隔制御系 / コンポーネント化 |
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| Research Abstract |
まず研究で必要とされるハードウエアや基本要素技術の基本設計開発を行うとともに、群ロボットを構成して半自律化して活動できるようにロボットシステムの改造を進めた。
具体的には、まず探査に使用するロボットについて、これまでの研究成果として保有している国際レスキューシステム研究機構のUMRS2010をはじめ、各参画機関が保有する、仕様や性能のそれぞれ異なる計5台のロボットの走行や探査用プログラムの改良を進めた。つまり、これまで各ロボットの固有プログラムで動かしていたシステムを、共通の制御用コマンドで制御・操作できるように、RTミドルウエアであるRTC-aistを用いてソフトウエアのコンポーネント化をはかった。またこれらの5台のロボットに取り付け、協調して作業できるように、標準として用いる小型高機能な6軸多関節マニピュレータの設計開発を行った。次にこれらを半自律化した群ロボットとして運用・制御するための群制御アルゴリズムを検討・設計開発した。またこれらの制御で用いる単眼カメラによる画像情報を用いることによりロボット間の相対位置や姿勢をリアルタイムで算出する3次元位置計測法の開発した。また車載カメラの過去画像履歴を用いた移動マニピュレータの遠隔操作システムの開発も並行して進めた。次に操作はLanを用いて、遠く離れた場所からロボット群を遠隔操作するために、通信時に生じる不規則、不安定な遅れを補償するための波変数に基づくマニピュレータのバイラテラル制御法を開発した。またクローラ型ロボットのフリッパーアームにバネによる受動型コンプライアンス機構を取り付け、不整地でも自律的に走行できるシステムについても開発中で、これら成果の実システムへの適用をはかっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
先進理論に基づく技術要素の基本設計を進めるとともに、各機関所有ロボットのRTC化や群ロボット制御システム等の開発を進めているが, 各機関が分担して取り組んでいる実システムへの適用時に必要な要素技術開発が少し遅れている。したがって各機関が所有する仕様や構造の違うロボットを持寄って実証実験を行い、技術的改良を重ねていくという次段階に入れていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
国際レスキューシステム研究機構を核に、３大学２高專連携の研究開発として取り組んでいるので、研究者間の連絡を密にとることが不可欠である。定期的に会議を持つとともに、電子掲示板を用いて、構成する研究員が、いつでもその共通開発内容や成果物を共有、融通しあうことで研究開発を促進するシステムを構築している。
2年目の今年度も連携を密に保ちながら、当初から予定していた研究計画のとおり、各機関の所有する仕様の異なる複数台のロボットが隊列を組んで探索や移動する群ロボット制御や、本開発研究プロジェクトで開発しているマニピュレータを用いて協調動作の研究を実証的に実施していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度にて研究遂行に必要なハードウエアやソフトウエアの開発が完了すればよかったが、大学間連携にて分担して研究開発を実施しているために、5機関の研究者間のすり合わせ調整にも時間を要し、継続開発を行っている。そのため費用を繰り越した。
平成26年度に、ロボット搭載用のハードウエア、ソフトウエアの開発を継続行行うために使用予定である。
具体的には、障害物検知用の3次元探索用雲台つきレーザー式測域センサ、マニピュレータを構成するRCサーボやハードウェア、制御用基板、画像処理計算機を含む単眼カメラシステムの構築に使用予定である。
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