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Cooperation Control Platform of Micro-Robots Implemented LiDAR System

微型机器人协作控制平台实现激光雷达系统

基本信息

批准号：
22K03985
负责人：
長澤純人
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は以下の３つの研究項目を柱として，効率的に研究を実施している．本年度の成果は審査付英文論文2本，国際学会発表３件，国内学会発表２件で発表された．【１】マイクロロボット用の組込型LiDARの開発：　IMU (Inertial measurement unit) で時々刻々のロボットの姿勢を推定し，その姿勢推定に合わせてLiDARで測定した2次元の深度測定値を補正する実験と評価を実施している．非常に小型で我々の小型多脚ロボットにも搭載可能なToF式レーザ距離センサ (VL53L1X) から得られた距離とIMUから得られたヨー角から直交座標系に変換，2次元での点群描画するシステムを構築した．取得した空間情報の類似度測定は，相互相関関数を計算して定量的に評価を行った．【２】MEMS積層静電型の角度センサのアクチュエータ化：　積層静電型の角度センサは折紙構造のロボットフレームと一緒に一枚のPCBシートから折り上げて製作する．積層静電型の角度センサは，静電容量変化から角度を推定可能で，モータと組合せて角度フィードバック制御に成功した（原・長澤ら, JJAP, 2021）．小型多脚ロボット適用のため，SMA（形状記憶合金ワイヤ）による駆動でもフィードバック制御を実現した．【３】アプリケーション開発のためのミドルウェア実装：　自己設計の中型多脚ロボットにLiDARとIMUを搭載し，ROSによるSLAM (Simulutanious Localization and Mapping) の検証を実施している．クローラ駆動の移動ロボットにも同じハードウェア構成でLiDARを搭載し，多脚移動のSLAMへ影響を定量評価した．組込みMPUなどの処理能力が限定的なシステムでも信頼性の高い遠隔通信・計測・制御を行うXRCE-DDSを動作させるため，これに対応するROS2の導入を進めている．

This study focuses on the following three research projects: efficiency research and implementation. The achievements of this year were reviewed and 2 English papers, 3 international academic papers and 2 domestic academic papers were submitted. [1] Development of group type LiDAR used in optical communication: IMU (Inertial measurement unit), estimation of the attitude of optical communication, estimation of the attitude of optical communication, correction of the measurement of the depth of optical communication. Very small, small, multi-pin, multi-pin, multi To obtain spatial information and similarity measurement, correlation calculation and quantitative evaluation. [2] MEMS multilayer electrostatic angle: multilayer structure: multilayer structure The angle of electrostatic charge type is different, and the angle of electrostatic capacity change is different. It is possible to estimate the angle of electrostatic charge type, and the angle of electrostatic charge type is different.(Hara Nagazawa, JJAP, 2021). Small multi-pin application SMA (Shape Memory Alloy) [3] The development of the software is based on the implementation of the simulation of SLAM (Simultanious Localization and Mapping), which is designed by ourselves. A quantitative evaluation of the impact of multi-legged movement on the structure of LiDAR The MPU's processing capability is limited by the high reliability of remote communication, measurement and control, and the introduction of ROS2.