筑波大学 知能ロボット研究室

GPSと車輪の回転数のデータを使用した、屋外環境におけるナビゲーションに関する研究。 大型の山彦YM2000にDGPSを搭載し、GPSの測位値の誤差が大きくなりやすい建物付近を走行させた。

人間が持った赤外光の発光器を認識することによって人間との距離を判断し、追従・誘導を行う。 上は追従のデモ。太陽光の影響により発光器を認識しづらい昼間にも動作させることに成功している。

下は誘導のデモ。 人間の歩くペースに合わせるため人間との距離によって速度を変化させ、一定距離以上離れてしまっていると判断すると後進する。

遠隔地で図書を閲覧するためのシステムを構築した。 人間がPCからどの本を読みたいかを選択すると、選択された本をマニピュレータで把持して閲覧装置まで運び、一ページずつページを捲って撮影した映像をPCに送る。

月面ローバー等の遠隔操縦によって動作するロボットは、通信の遅れのために人間の指示が間に合わず、溝にはまるなどして行動不能になってしまうことが考えられる。これを避けるため、走行可能であるかを自律的に判断する機能をロボットに持たせた。 レーザーレンジセンサで前方をセンシングして地表面の3次元地図を作成し、走行可能かどうかを判定する。

移動ロボットを利用した文具レンタルサービスシステムを開発した。 デスクトップPCを介したユーザからの要求を受けて、文具を搭載したロボットが文具の貸出、回収を行う。

高速走行可能な山彦「さすけ」を使用して、大学構内における約300mの距離のナビゲーションを実現した。 従来の山彦では標準的なナビゲーションにおける走行速度は30cm/secであったが、最高速度1.4m/secでこれを実現。

起伏のある月面でローバの姿勢を計測するための研究。 正確で誤差のない計測を行うため、ジャイロセンサのデータに重力方向センサと、常に太陽方向を向く太陽方位センサのデータを融合した。

研究室に訪れたお客様にお茶を運んでテーブルに置くことを目的とした研究。 山彦に平行リンク機構を用いたマニピュレーターを搭載した。これは本体に乗ったコップを把持してテーブルに置くデモ。

屋内→屋外→屋内という建物間のナビゲーションを実現した。 屋外ではタイルの目を認識して自己位置の推定を行う。このムービーは屋外から屋内に入る際のもの。

ゴミを捨てたいときに、手を振れば人間のところまで来てくれるロボットを開発した。 全方位カメラを使用しており、ロボットの周囲10m程度の範囲の手振り動作を認識する。

センサとそれに対応するソフトウェアを追加することで、プログラミングすること無しにロボットの機能を変更するということに関する研究。 従来の山彦の外界センサ(超音波・バンパ)の他に、光走査型距離センサ、路面凹凸センサを追加し、これまでの山彦では感知できなかった障害物も検知できるようした。これらのデータをマップ上に展開し、走行可否の判定を行う。