実世界指向システム Real-world Oriented Systems 7. 移動ロボットの軌道計画 筑波大学 情報学群 情報メディア創成学類 三河 正彦 1 実用化されている移動ロボットの誘導方法 • 製造工場等で，部品搬送に使用される移動ロボット •地面に埋め込んだ電線 電線 : 定周波電流 → ロボットに搭載されるコイルで磁場を検出 ‣ ルート(電線)に沿う誘導 床面に貼りつけた白線や金属テープ ✦ ロボットに搭載される光学式センサ(フォトダイオード)で白線部を検出 ‣ 長所: 確実な誘導 ‣ 短所: 移動はルート上に限定 ルート変更時，電線や白線の再敷設が必要 ✦ • • ルート敷設が不要な，柔軟な誘導(制御)方法 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 2 軌道計画と軌道制御 p p 1 q 1 1 p q 3 p z x 実世界指向システム 2 30 3 q 2 y 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 3 軌道計画と軌道制御 p p 1 1 p 3 障害物 p z x 実世界指向システム 2 30 y 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 4 軌道計画と軌道制御 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 5 軌道計画: その場旋回と直線の組み合わせ l2 3 y yd 1 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 xd d x 6 軌道計画: 円弧と直線の組み合わせ Qd y yd R xd 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 x 7 軌道計画: 円弧と直線の組み合わせ Qd y yd R 曲率 操舵角 Y [deg] xd 実世界指向システム x 時間 [sec] 時間 [sec] 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 8 軌道計画: 曲率連続軌道 y yd Qd xd 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 x 9 軌道計画: 曲率連続軌道 y yd Qd 曲率 操舵角 Y [deg] xd 実世界指向システム x 時間 [sec] 時間 [sec] 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 10 直線 x 実世界指向システム 移動ロボット の姿勢 y 曲率 クロソイド曲線 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 時間 [sec] 時間 [sec] 11 軌道制御 y vr yr r r xr 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 x 12 自己位置推定 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 13 自己位置推定 デッドレコニング B' による推定値 B 真値 A 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 14 自己位置推定 y vr yr r r xr 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 x 15 デッドレコニングの例: 全方向移動ロボットの場合 y yd d p [2] p [3] ( xd yd T T d ) = (10 5 45) p [1] ( x0 y0 実世界指向システム T 0 T xd x ) = (0 0 0) 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 16 自己位置推定 Landmark Camera 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 17 おわり 実世界指向システム 筑波大学情報学群情報メディア創成学類 三河 正彦 18
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