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ロボット開発用基盤ソフトウェアROSを利用したロボット・メカトロニクス実習の検討

使用机器人开发平台软件ROS进行机器人机电一体化训练检验

基本信息

批准号：
17H00341
负责人：
片山雷太
金额：
$ 0.35万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00341/
关键词：
ロボット ROS 実習教材

项目摘要

ロボットの研究を行うためにはロボットシステムを構成するロボットアーム, ハンド, 移動ロボット, 遠隔操縦, 自律移動, センシング, 画像処理, 制御理論などの多様な要素について理解を深める必要がある. 実験装置の構築にも制御盤, 電気回路の設計・製作や制御プログラムの実装など, ハードとソフトの両面において様々な知識や技術が要求される. 様々な学問を横断的に学び, それらを巧み統合する技術が求められるロボット工学分野は, 初心者が研究入門しづらい問題がある.本研究の目的は, 研究入門のハードルが高いロボット工学分野における, 研究初心者に適した実習の検討である. 実習には近年世界的に利用が広まっているロボット開発用基盤ソフトウェアROSを導入し, 研究初心者が取り組みやすく, ロボット研究に必要な要素を幅広く学習可能な実習方法について検討を行った. 今回はミニトマトを収穫するロボットの構築を課題とし, 設定したルールの中で収穫ロボットを自由に設計から製作まで行う実習内容とした. 実習の最後には実際に収穫を行う競技会を実施し, 製作した収穫ロボットの設計等について振り返りを行う報告会を実施した.実習に導入したROSの特長の1つである, アプリケーション開発を手助けする様々なライブラリ群を利用することにより, 少ない事前知識で比較的簡単にモーター制御やカメラ映像の取得など基礎的な要素から, 遠隔操縦や自律移動などの高度な機能も導入した収穫ロボットを構築することができた. 研究活動でも使用しているROSの環境を利用して, ロボットを構成する多様な機能を幅広く導入できたことから, 実習後の研究活動の土台となる知識・技術を習得するという目的を達成するための優れた実習を行うことができたと考えている. 今後もROSを利用したロボット実習を継続することを考えており, 実習ロボットの構成, ハード・ソフトの組立カリキュラムなど効果的な実習の進め方について検討を行いたい.

The research on the development of the system is based on the analysis of the structure of the system, the movement of the system, the remote operation, the autonomous movement, the system, the image processing, the control theory, the multiple elements and the need for deep understanding. In the construction of practical devices, the design, production, and practical installation of electrical circuits, there are many requirements for knowledge and technology on the surface of hardware and software. The cross-section of learning, the integration of skills, the division of engineering, the initial study of the introduction to the problem The purpose of this study is to study the basic knowledge of engineering, and to study the initial knowledge of practical learning. In recent years, the world's use of technology to develop the basis for the introduction of ROS, research initiatives to select groups, research necessary elements to expand the scope of learning possible methods to conduct research. This time, the design of the project was completed. The final stage of the study was the implementation of the competition, the production of the exhibition, the design of the exhibition, etc. The introduction of ROS features 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, 1 Research activities include the use of ROS in the environment, the composition of ROS, the introduction of multiple functions, the acquisition of knowledge and technology, the achievement of goals, and the achievement of excellence in learning. In the future, ROS will be used to study the composition of the system, and the organization of the system will be carried out in the process of studying the results.