移動ロボットの自律走行のための環境設計法に関する研究

移动机器人自主运行环境设计方法研究

基本信息

  • 批准号:
    07750283
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本考案は自律移動ロボットの高度利用のための作業環境の整備方法について論具体的には、(1)ロボットにとって識別のしやすい人工的なランドマークを設計する、(2)設計した人工ランドマークを作業環境内に適切に配置する、という2つのテーマを設定し、その解決を図った。(1)については、人工ランドマークを、移動ロボット上に搭載された2次元CCDカメラを用いて捉えることで、移動ロボットの自己位置同定を実現する問題を考えた。ランドマークの形状として複数個の特徴点から構成されたものを想定し、特徴点間の相対配置をランドマークの設計パラメータとした。本研究では、「センサの測定値」と「特徴点間の相対距離」、「センサの測定値」と「ランドマーク・ロボット間の相対距離」、のそれぞれの関係式に関するヤコビ行列を特異値分解し、その特異値を用いて誤差を解析するアプローチを採用した。最終的には、ランドマークの製作誤差とセンサの計測誤差を統計的に求めることで、ランドマークの設計問題を解くことができた。(2)については、上記の解析により得られたランドマークを、与えられた環境と自己位置同定における要求精度に応じてどのようにして配置するかの問題を解析した。具体的には、最適配置問題の一分野である立地競争問題の解法を本問題へ拡張した。極値探索法を用いてランドマークを動かし、各ランドマークの勢力が均等となる配置に収束させることで、自己位置誤差を最小とするランドマーク配置の実現が可能となった。自己位置同定誤差が要求仕様の誤差を下回る必要最小限の個数のランドマークを適用することで、最適なランドマーク配置が可能となった。ワークステーションを用いたシミュレーションにより、最適配置を導出する事ができた。
This paper discusses the specific aspects of the method for preparing the operating environment for the high utilization of autonomous mobile devices,(1) the identification and design of artificial devices,(2) the design and proper configuration of artificial devices in the operating environment, and (3) the setting and solution of the method. (1)For example, if you want to use the camera, you can use the camera to adjust the position of the camera. The shape of the feature points is determined by the design of the feature points. In this study, the following are used: "measurement value","relative distance between feature points","measurement value","relative distance between feature points", and the relationship between them. The final design problem is the solution to the manufacturing error and the measurement error. (2)For example, if you want to analyze the problem, you can analyze the problem. A solution to the specific optimal allocation problem is presented. The pole search method is used to minimize the position error of each pole, so that the power of each pole is equal and the configuration is possible. The minimum required number of errors in position identity is applicable to the error in position identity, and the optimal configuration is possible. The optimal configuration of the system is derived from the optimal configuration.

项目成果

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