学位論文 対向者の歩容特性を考慮した人とロボットとの適切なすれ違い動作

柴田, 優弥  ,  シバタ, ユウヤ  ,  Shibata, Yuya

pp.1 - 65 , 2016-03-25 , The University of Electro-Communications
内容記述
将来,人とロボットが行き交う環境では多くの人とロボットが歩道や交差点ですれ違うことが考えられる.従来の研究でもすれ違いに関する研究は数多くされているが,想定よりも人が多くなった場合や死角から人が突然飛び出してきた場合などイレギュラーな状態を想定したロボットのふるまいに関する研究はない.そこで,本研究ではロボットと対向する歩行者が異常に接近してきた際に,歩行者がロボットと接触や衝突するリスクを軽減するための技術開発を目的としている.そのために我々は,人の歩容特性に着目することで安全な人とロボットのすれ違いを実現しようと考えている.具体的には,人の歩容の周期と避けやすい動き方の関連性や距離に応じた回避動作に関する歩容特性を明らかにする実験を行う.実験結果から,人は接地タイミングで進行方向と逆の方向に進みやすいということが分かった.この知見をもとに,相手の足が接地した瞬間にロボットから見て接地足の方向へ進路変更するようにロボットを動作させることで,人とロボットとの安全なすれ違い動作を実現する.その歩行者の足が接地した瞬間(接地タイミング)だが,本研究で使用するロボットに搭載した二次元レーザーセンサからでは直接観測することは難しい.そこで,本研究では二次元レーザーセンサのデータを処理して得られた足の位置情報から相手の歩容状態を推定する手法を提案した.この提案した手法に対して評価実験を行い,推定精度を検証した.そして,接地状態の推定手法を用いて提案した回避動作をロボットに実装し,実際に歩行者とロボットとのすれ違い実験を行うことで提案した回避動作の評価を行った.評価は,提案手法と比較手法ですれ違い動作を行い,二つの手法の間で有意性があるかどうか検証した.

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