床の点群模様を利用した位置検出システムの開発
近年、警備、高齢者介護、物品自動運搬、ビル清掃のための各種ロボットが開発されている。これらロボットは屋内での自律移動機能がベースとなる。バリアフリー施設の広がりとともに、これらロボットが簡単な車輪機構で移動できる空間は広がってきているが、一方で建物のさまざまな場所において安定的にロボットの自己位置検出ができる技術は確立されておらず、自律移動機能の課題となっている。この課題を解決するために、我々は床の点群パターンを利用した自己位置検出システムを開発した。ランダムな点群パターンを有する床を施工し、床上の点の各位置に関するデータベースを構築、ロボットが搭載されたカメラでその直下の床を撮像し、画像中点群の配置をデータベース中の点群の配置と照合することで撮像画像の床上での位置と方向を検出する。本論文では位置検出アルゴリズムを提案し、その高精度かつロバストな検出性能を実験とシミュレーションにより確認した。
Development of robot position detection system using random-dot floor patterns
Various types of service robots recently have been developed for guarding facilities, caring for elderly people, carrying objects, and cleaning buildings. As barrier-free facilities improve and their use expands, these robots have more space to move in a building. However robots that move autonomously require a position detection system. Such systems, however still have difficulty in reliably determining positions in certain situations, such as in large areas or across a variety of locations. To solve this problem, we have been developing a position detection system using random-dot patterns on a floor. First, a floor is constructed with a random-dot pattern. Next, the positions of all of the dots are put into a database. As the robot moves across the floor, a camera on the robot captures an image of the floor beneath it and crops the dots in the image. The cropped dot pattern is matched to the dot patterns in the database to determine the position and direction of the robot. In this paper, we propose a localization system and matching algorithm derived from a space technology and present the results of several experiments.
PDFファイルをご覧いただくには、Adobe Readerが必要です。
お持ちでない方は、ダウンロードしてご覧ください。
Adobe Readerをダウンロードする
