ドライビングインタフェースによる脚型知能ロボットの遠隔操縦

利用驱动界面远程控制足式智能机器人

基本信息

批准号：
12750199
负责人：
近野敦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,四脚歩行ロボットの高速視覚システム,およびハンドルとフットペダルからなる移動ロボット遠隔操縦のためのコックピットを開発し,脚型ロボットの遠隔操作基礎実験を行った.開発した高速視覚システムは小型軽量カラーCCDカメラ2台とDCモータ3台で構成される.2台のCCDカメラから得られた画像は,ステレオ画像ミックス回路を通して,画像処理ボードに入力される.画像処理ボードの出力はRF送信機でコックピット側に無線(UHF帯)で送信される.カメラの高速動作実験を行い,約40Hzの高速応答が可能であることが確認された.また,色抽出による物体視覚追跡実験を行い,ステレオ視を行いながら高速に物体を追従可能であることを実験的に確認した.ハンドルとフットペダルで四脚歩行ロボットを遠隔操縦するために,実時間歩容遷移アルゴリズムを開発した.このアルゴリズムの開発により,ハンドルの切れ角とフットペダルの踏み角にそれぞれロボットの旋回半径と歩行のデューティー比を対応させ,旋回半径,歩行のデューティ比を実時間で連続的に変化させることが可能となった.ハンドルとフットペダル,その入出力用コンピュータを使用して,コックピットを構築した.入出力用コンピュータにはPCを使用し,リアルタイムOSであるRT-Linux上で入出力ドライバ,および遠隔操作ソフトウェアを開発した.高速視覚システム,およびコックピットを用いて,四脚歩行ロボットの遠隔操作基礎実験を行った.操作者は実際のロボットの動作を見ず,カメラから送られてくる現在ロボットが観察している画像を頼りに,ハンドルとフットペダルで操縦を行い,このインタフェースの有効性を確認した.

今年，我们开发了四足行走机器人的高速视觉系统和由手柄和脚踏板组成的移动机器人遥控座舱，并进行了腿式机器人遥控的基础实验，它由两个组成。轻型彩色CCD相机和三个直流电机。两个CCD相机获得的图像通过立体图像混合电路输入到图像处理板。图像处理板的输出使用 RF 发射器以无线方式（UHF 频段）传输到驾驶舱侧。我们进行了相机的高速操作实验，并确认可以实现约 40Hz 的高速响应。此外，我们进行了使用颜色提取进行物体视觉跟踪实验，并通过实验证实可以在执行立体观看的同时高速跟踪物体。为了使用手柄和脚踏板远程控制四足步行机器人，我们进行了实时步行机器人内容过渡a.通过开发该算法，机器人的转弯半径和行走占空比分别对应于方向盘的转动角度和脚踏板的踩踏角度，并且转弯半径和行走占空比实时连续调整。使用方向盘、脚踏板和输入/输出计算机构建了驾驶舱。输入/输出计算机使用PC，后部计算机使用PC。我们在实时操作系统RT-Linux上开发了输入/输出驱动程序和远程控制软件。利用高速视觉系统和驾驶舱，我们对四足步行机器人进行了基本的远程控制实验，验证了其有效性。通过使用手柄和脚踏板来操作机器人，依赖于机器人当前正在观察的摄像头发送的图像，而不需要查看机器人的动作，即可使用此界面。