Transcript ロボティクスーその来し方行く末

知能システム論１（１）
はじめに(ロボットと
は）
２００７．４．１７
情報システム学研究科
情報メディアシステム学専攻
知能システム学講座
講義内容
１．はじめに
２．ベクトルの基礎
３．運動学(Kinematics)
４．動力学（Dynamics)
５．行列の演算と応用(Matrix)
６．軌道計算(Trajectory)
７．ロボットの制御(Control)
８．応用(Application)
ロボットの歴史
• 1954年
デボル(Devol)の教示・再生方式特許
• 1960年代 産業用ロボットの登場
(Unimate,Versatran)
• 1962年
マニピュレータの計算機制御(Ernst)
• 1965年
コンピュータビジョン(Roberts)
• 1970年前後ハンドアイシステム(MIT,ETL,日立中
研)
• 1970年代 力感覚、力制御組立作業
ソフトウエアサーボ
ロボットの歴史（続）
• 1983年 ロボット元年 「極限作業ロボット」大
プロ
日本ロボット学会発足
二足歩行ロボット（早大、阪大、MEL、ホ
• 1990年代 テレロボティクス（安川電機）
• 1995年
エンターテインメントロボット
(AIBO,ASIMO)
ロボットコンテスト
ロボカップ(RoboCup)
ロボット産業の規模
パーソナルロボット
（予測）
4000
億円
産業用ロボット
100
遠隔
1950
1960
Devol特許
1970
1980
1990
極限作業ロボット
ロボット元年
エンターテインメント
2000
ASIMO
AIBO
ロボットの次の展開
社会データベースや公共インフラとの連携による
安心安全な生活の実現
“もの”、環境の知能化
行動するメディア＝ロボットの組み込み
ロボット単体で閉じるのではなく
社会とのつながりや知能化された
環境との協働により問題を解決
知的情報インフラの導入
ロボット本体の機能： 指示軌道への追従制
御
反射的行動制
御
知的情報インフラの機能：全体管理
環境認
識
動作計
画
掃除ロボット
書類配達ロボット
“もの”にマーク（タグ）を付けるこ
とによる環境認識とナビゲーション
知的情報インフラ活用型ロボットの開
発
作業内容：
ビル内での書類ケースの搬送
主要機能：
自律走行によるサイトへの移動
複数台ロボットのデッドロックなしナビゲーション
可動障害物回避
エレベータによるフロア間移動
ドア開閉
ケースのロード・アンロード機能
ユーザ端末からの作業依頼
Localization: iGPS (indoor GPS)
Camer a Coor di nat e Syst em
Yc
Zc
Oc
Xc
pc
Wor l d Coor di nat e Syst em
Zw
pw
IR LED
Unit
Xw
I R-r ay
pass f i l t er
Pr oj ect ed
Pl ane
2[ m]
Z=const ant
Yw
10[ m]
2[ m]
[2] Y.Hada and K.Takase: ”Multiple Mobile Robot Navigation Using The Indoor
Global Positioning System (iGPS)”, Proc. of IROS2001, pp.1005-1010, 2001.
３台のロボットのナビゲーション
動的な経路変更
可動障害物の回避
iGPSを用いた固定軌道の追従
エレベータによるフロア間移動
4倍速再生
外乱を加える
4倍速再生
信頼性の評価試験
• 目的
– iGPSサーバ，ロボット位置管理サー
バ，ロボット動作制御サーバ，ロ
ボット間の通信の信頼性
– ロボットの軌道追従制御の信頼性
• 設定
– 障害物のない廊下を移動
– 移動距離 １周約36[m]×40周＝1440[m]
– 最大0.3[m/s]で移動
実験の様子
実験時間：1時間45分
走行距離：1440[m]
最初の1周：8倍速
残り：100倍速
機能集中型ロボットとの費用比較
＊
本移動ロボット
動ロボット
管理PC
０
環境TVカメラ
０
周辺装置
００万円
無線装置
３０万円
小計
４３０万円
従来移
８０万円
８０万円
４００万円
３０万円
５９０万円
４
社会における応用分野の開拓
キャンパス内連絡便
食事運搬
スーパー商品補給・セル巡回・搭乗用
各種作業の実現
キャンパス内連絡便
施設での食事運搬
食事運搬ロボット
スーパー商品補給・セル巡回・搭乗用
人間搭乗型
セル巡回ロボット
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
Ｒｅｔｕｒｎ
return