主担当教官
Main Staff
太田 順助教授
Prof. Ota
副担当教官
Sub Staff
新井 民夫教授
Prof. Arai
担当学生
Students
香月 理絵(R. KATSUKI),水田 貴久(T. MIZUTA),鬼頭 朋見(T. KITO)
概要
Contents
 現在,家庭・オフィスに作業移動ロボットを拡張しようとする動きが高まっている.これにはロボットを目標位置までナビゲーションし,作業対象物との相対位置姿勢や作業内容をロボットが理解する必要がある. 本グループではこれらの情報をロボットが容易に取得できるように人間が環境中にマークを設置し,ロボットはそのマークの情報より自己位置同定や作業を実行することを提案している.
全体の概要
Abstract of Projects

(1)マークによるナビゲーション支援

 Fig. 1に示すマークを環境中の既知の位置に複数設置した.ロボットはそれらを常時 観測しながら走行し,随時マークとの相対位置関係から自己位置情報を検出・更新 することで誤差の累積なく経路に追従して走行する(Fig.3 or Movie1).

Fig.1 A mark for navigation

(2)マークによる作業対象物との相対位置姿勢・作業内容理解の支援
 Fig. 2に示すマークを作業物体に貼付した.マーカーはマーカーの位置姿勢を示す位置表示部(2次元バーコード以外の部分)と,作業に必要な物体のプロパティ情報を記した記憶部 (2次元バーコード)からなる.ロボットはマークを用いて多種類物体のハンドリングを実現した(Fig. 4 or Movie 2)

Fig.2 A mark to recognize an object

(3)信頼度と試行時間に基づいたロボットの作業実現形態の決定
 ロボットに行わせる作業を動作要素ごとに分離し,それをブロック図として表現する. そして,動作要素について基礎実験することで,各動作の信頼度と試行時間を求め,その値に従って,従来設計者に一意的に決定されていた作業アプローチの最適手法を決定した.蛇口閉め(Fig. 5 or Movie 3),引戸閉じ,スイッチ押しなどの作業について求めている.

         
Fig.3 Navigation by Tracking Marks      Fig.4 Manipulate Various Objects
                               Using Marks



Fig.5 Turning off a Faucet

Movie

Movie 1
移動ロボットの両側面に設置されたカメラが,fig.1のマークを計画に基づき観測しながら走行する.

カメラは観測するマークを計画に基づき切り替える.

Movie 2
ロボットはハンドアイによりテーブル上を探索し,発見したfig.2のマーク情報に基づきハンドリングを行う

Movie 3
マニピュレータによる蛇口閉め.

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