筐体の内部構造歪みを用いた受動的相互作用の表現化と走行状態予測アルゴリズムの構築

軟弱地盤などの不整地環境を走行する際に, 外部から働く不均衡な力学的インタラクション(受動的な相互作用)を, 自律ローバの走行制御の観点から明確にする必要がある. そこで, モバイルロボットの筐体の内部構造歪みを定量的に表現化し, 走行状態予測アルゴリズムを構築することを本研究の目的としている.　不整地走行時モバイルロボットの内部構造歪みは左右・前後のシャシーで力学的非対称(不均等状態)となる. モバイルロボットの構造をなしているフレーム, 軸, 筐体も不整地環境走行時において微小な変化を起こしている. そこで,　センシングユニットを用いて外部インラクションによる現象と, 相関性を獲得する.2022年度は, (1)4輪ローバを用いて斜面横断・旋回走行試験および, (1)ローバシャシーの歪み現象を時系列的に解析し走行状態との関係性を検討した. (1)4輪ローバを用いた斜面横断・旋回走行試験では, 斜面下に向かって起きる重力の影響力と車輪回転によって起きる地盤との埋没現象を実験にて考察した. いままでは姿勢情報のみで駆動力推定が行われていたが, 実際には連続的に地盤崩壊が起きておりその際の力学的情報を獲得し定量的に表現した. また, (2)シャシーの歪み現象を時系列的に解析してみると, 滑り状態が大きくなると, 同時に埋没が顕著となるのだが, 前進しようとする力と抵抗(すべりと埋没による迎え角分の砂からの抵抗)する力が均衡して, 高周期な振動を起こすことをFFT解析にて明らかにした.

軟弱地盤などの不整地環境を走行する際に, 外部から働く不均衡な力学的インタラクション(受動的な相互作用)を, 自律ローバの走行制御の観点から明確にする必要がある. そこで, モバイルロボットの筐体の内部構造歪みを定量的に表現化し, 走行状態予測アルゴリズムを構築することを本研究の目的としている.　不整地走行時モバイルロボットの内部構造歪みは左右・前後のシャシーで力学的非対称(不均等状態)となる. モバイルロボットの構造をなしているフレーム, 軸, 筐体も不整地環境走行時において微小な変化を起こしている. そこで,　センシングユニットを用いて外部インラクションによる現象と, 相関性を獲得する.2022年度は, (1)4輪ローバを用いて斜面横断・旋回走行試験および, (1)ローバシャシーの歪み現象を時系列的に解析し走行状態との関係性を検討した. (1)4輪ローバを用いた斜面横断・旋回走行試験では, 斜面下に向かって起きる重力の影響力と車輪回転によって起きる地盤との埋没現象を実験にて考察した. いままでは姿勢情報のみで駆動力推定が行われていたが, 実際には連続的に地盤崩壊が起きておりその際の力学的情報を獲得し定量的に表現した. また, (2)シャシーの歪み現象を時系列的に解析してみると, 滑り状態が大きくなると, 同時に埋没が顕著となるのだが, 前進しようとする力と抵抗(すべりと埋没による迎え角分の砂からの抵抗)する力が均衡して, 高周期な振動を起こすことをFFT解析にて明らかにした.