環境情報構造化に基づくサービスロボット実現のためのセンサ情報ネットワークの開発

基于环境信息结构化实现服务机器人的传感器信息网络开发

基本信息

批准号：
14J03244
负责人：
ピョユンソク
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03244/
关键词：
Intelligent room Sensor network Robot Operating System Service robot Task management Online motion planning Position measurement Sensor fusion

项目摘要

ROS-TMSのタスクスケジューラにおいて，ROS-TMS と親和性の高い効率的なタスク記述法を新たに開発し，その有効性を実機実験により検証を行った。まず，情報構造化環境において，多様なロボットに対しその作業設計ができる，柔軟で汎用性の高い作業情報構造化アーキテクチャを提案した．タスク設計では，プログラムの再利用性を高め，システムの命令系統を統一するために，ロボットのタスクを，タスク間で共有できるサブタスクの集合として定義した．さらに，ROS-TMS に作業情報構造化の概念を導入するため，ロボットプランニングモジュール内でサブタスクを実装してロボットのハードウェア構成の差異を吸収，これより上位のモジュールではロボットに依存しない情報を扱える機構を構築した．タスク管理では，ROS-TMS の上位モジュールとしてタスクスケジューラモジュールを構築した．ここでは，設計したタスクを一意に管理するために，新たなタスク記述法を定義し，データベースと連携しながらタスク実行マシンSMACH を介してそれを遂行する一連の機構を構築した．開発したシステムに対し，実機実験により，提案したシステムの有効性を示した．ここまでの成果は，本研究のシステムをROS-TMSと名付け公開している．（https://github.com/irvs/ros_tms/wiki/）．また，ROS-TMSでは，汎用ロボットOSであるROS (Robot Operating System)を用いて情報ネットワークを構築している．ROSはロボットと搭載されたセンサ間の通信，およびロボット間の通信を目的に開発されたOSであるが，本研究ではこれを拡張し，多くのセンサノードや処理ノード間で接続を柔軟に組み替え可能な情報ネットワークのアーキテクチャとして利用した．

针对ROS-TMS任务调度器，我们开发了一种与ROS-TMS高度兼容的新型高效任务描述方法，并通过实际机器实验验证了其有效性。首先，我们提出了一种灵活且通用的工作信息结构化架构，可以在信息结构化环境中为各种机器人设计工作。在任务设计中，我们将机器人任务定义为一组可以在任务之间共享的子任务，以提高程序的可重用性并统一系统的命令链。此外，为了将工作信息结构化的概念引入ROS-TMS，在机器人规划模块内实现子任务以吸收机器人硬件配置的差异，并且更高级别的模块可以处理不依赖于机器人A的信息。机制构建。对于任务管理，我们构建了一个任务调度器模块作为ROS-TMS的上层模块。在这里，为了独特地管理设计的任务，我们定义了一种新的任务描述方法，并构建了一系列机制，通过任务执行机SMACH结合数据库来执行它们。我们通过实际机器实验证明了所提出系统的有效性。迄今为止获得的结果已被公开，该研究系统被命名为ROS-TMS。（https://github.com/irvs/ros_tms/wiki/）。此外，ROS-TMS利用通用机器人操作系统ROS（Robot Operating System）来构建信息网络。 ROS是为了机器人与车载传感器之间以及机器人之间通信的目的而开发的操作系统，它被用作可能的信息网络架构。