視覚障害者をガイドする移動ロボットのエラーリカバリに関する研究

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本研究の目的は屋外動的環境下で移動ロボットの確実・効率的なナビゲーションの実現にある。これを実現するために、各センサの精度・信頼性を明らかにして、現環境下でそれらを統合したナビゲーションとシステム全体の信頼性・効率性を定量的に評価・向上させることにある。平成12年度は、「教示による経路とランドマーク情報の獲得と記憶に関する研究」をテーマとして、経路・ランドマーク情報の作成をロボット自身に行わせることで作業量の軽減を図り、エラーリカバリに関する研究の準備を行った。教示によりロボットが獲得・記憶した情報は、教示終了後人間が介在し一般化した。従来のランドマーク情報は、環境に関する情報は二次元に限定していたが、一般の動的屋外環境を考慮し、信号灯、道路標識、交通標識,看板も含め三次元に拡張し、色情報を持たせた。平成13年度は、「移動ロボットのエラーリカバリに関する研究」をテーマとして、以下のことを実現した。平成12年度で研究・開発した教示により作成した経路・ランドマーク情報を付加した移動ロボット用電子地図システムを利用し、ロボットのエラーリカバリに関する研究を行った。内界センサレベルでは、エンコーダ情報と光ファイバ情報を融合し、路面の凸凹やスリップ、タイヤ径の変化に対応させた。ナビゲーションレベルでは、従来の静的な経路計画でなく、ロボットが移動中でも、動的な経路計画が行えるよう改良した。本研究で目的としている屋外環境でのナビゲーションの確実性・信頼性を評価するために、各種レベルにおける信頼度を考慮した、デッドレコニングによるロボット自身の座標系での正確な位置推定、マップマッチングによるロボットと環境との座標系での正確な位置推定及び、絶対座標系での正確な位置推定を行った。