群ロボットによる協調的位置同定技術のための屋外実証システムの構築

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筆者らはこれまでに移動ロボットに対し,未知/不整地環境でも高精度な位置同定を可能にする,複数ロボットによる「協調ポジショニングシステム,Cooperative Positioning System,CPS」を提案し,実機を用いた移動測定実験によりその有効性を検討してきた.前年度は新たに開発した第三次機械モデルCPS-IIIにより,起伏のある屋外環境において長距離移動実験を行い,CPSにより実現される長距離移動後の位置同定精度を測定した.今年度,協調ポジショニングシステムの実作業への応用例として、ロボットによるビル屋内などの自動清掃作業を実現する際に問題となる環境地図の自動作成問題に対し,異種,複数のロボットを用いた新たな「CPSアクティブタッチ融合型地図作成法」を提案した.本手法は,協調ポジショニングシステムの有する高精度な位置同定機能と,ロボットが環境に接触しながら移動するアクティブタッチ機構を組み合わせることにより,高精度かつ信頼性の高い自動環境地図生成を実現するものである.本手法はレーザ光やCCDカメラ,あるいは超音波センサなどを用いた従来の環境計測手法に比べ,照明状態の影響やビル内で良く使用されているガラス壁面での誤動作,壁面のコーナー部などでの計測精度の低下などの問題点がなく,安定して高精度な地図を作成することができる.さらに,アクティブタッチを行う移動ロボットの構成例として,センサを一切用いずメカニカルに壁面追従を行うアクティブタッチ機構を提案し,屋内環境における環境地図作成実験により,本手法により壁面や柱の位置形状が正確に計測できることを確認した.