屋外移動ロボットとその応用

2019.9.13

RD部 ロボット工学科

教授 井上 雄紀

智と技術の見本市

2

• 移動ロボットの開発のモジュール

• 各種ソフトウェアモジュール、スタックを活用することで、きちんと動作する、独自ハードウェアロボットの実装 ⇒ ある程度進んできた

• 移動ロボットの独自のハードウェアとロボットシステムとの間のドライバは、当然開発が必要となる。

概要

ROSを基盤とした研究、開発用の移動ロボット

背景：ロボット開発＝資産共有の課題

実験に用いる移動ロボットおよびそのセンサー構成• レーザーレンジセンサー

• 障害物検知30ｍ級• マッピング50ｍ級

• 2輪差動操舵• ＲＧＢＤカメラによる人検知

機能的に同じだが作り直し多い 2010年作成

コンポーネント指向でのロボット開発

コンポーネント指向の開発基盤：

ROS, Open-RTM

–モジュールの形で機能を個別設計、融合

–通信機構,データの型の抽象化

– ソフト、センサー部は部品化が実現する。

問題は、移動ロボットの足回り

車輪駆動、計測、制御、センサ類

ハードのインタフェース共通化は難しい

入出力回路、ドライバーまでの共通化

ROSROS

自己位置推定・ナビゲーション自己位置推定・ナビゲーション

経路計画・障害物回避経路計画・障害物回避

ROS開発用ロボット実機

上位層共通化

Turtlebot 2

PSOC

プログラマブルSystem On Chip

互換ドライバー

I/O センサー部分の回路の抽象化サウンド、バンパ、落下検出

ソフトIO部開発不要

ハード部分は共通構成を作りにくいが回路をソフト記述化することで共通化テンプレート実現

移動ロボット台車（独自）

MPUファームウェア

MPUファームウェア

入出力

入出力

駆動系

センサ

電源系

共通化 端子接続だけ

機能

• 駆動系（２輪 モータ・ドライバーを除く）

• 加速度、ジャイロ計測

• 落下センサー検出

• バンパ検出

• バッテリーモニタ

• これらのインタフェースを入れる（あるいは仮想化させる）

★ トレッド幅、車輪幅、減速比は要設定

くわしく、その応用などについては

• ブース２０４室－３６５ にて