MIYUKA(自己位置検出)

建物内を移動するロボットが床表面にランダムにつけた黒点模様を読み取り、自分の位置を瞬時かつ高精度に検出できるシステム「MIYUKA」を東京理科大学の協力を得て開発、実証試験を通じてシステムの有効性を確認しました。

概要

「MIYUKA」とは

黒ゴマを撒き散らしたようなパターンをつけた床とそのパターンを瞬時に読み取り位置検出する装置部から構成されています。床パターンは、9cm角あたり15~35、平均で25個程度の黒点をランダムにつけたものです。装置部は、産業用カメラと撮影部を照らすLED、撮影画像中の黒点の位置関係をデータベースと照合し、画像の床上での位置を算出する計算機から構成されます。データベースには、任意の黒点から半径約13cm以内にある黒点の位置関係がすべて入力されています。

床上の黒点を読み取り、自分の現在位置を 検出しながら移動するMIYUKA
床上の黒点を読み取り、自分の現在位置を 検出しながら移動するMIYUKA

「MIYUKA」搭載のロボット

移動時に床の黒点を連続撮影しながら、黒点の位置関係をもとに自分の位置を検出します。具体的には、床上約8cmの位置から毎秒15~20カット、10cm角の床写真を連続撮影するとともに、瞬時に撮影した写真に含まれる黒点群の位置関係とデータベースを照合、一致する黒点群の床上の位置を検索し、ロボットの現在位置を検出します。検出時間は0.1秒以内、位置精度は0.5mm以下、方向精度は1°以下で、位置検出が可能なロボットの移動速度は4km/h(人間の歩行速度程度)です。

実証実験

床パターンをつけた4.5m角の床上で、実際にロボットを移動させながら、ロボットが自分の位置と向きを確実に検出できること、任意の位置へ正確に移動できることを確認しました。

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