3.4.2 搭載機器
MATOIは,自律的に走行環境を認識し,自動走行するために市販のセンサや
機器を搭載している(Table 3-3).搭載においては,高いメンテナンス性を持つ ように構成しているため,センサや機器の追加搭載や構成を変えることも容易 である.
遠隔操作やオンラインモニタリングを実行するため,MATOIには次の3つの カメラが実装されている(Fig. 3-4参照).1つ目は,ロボット自身に搭載された ロボット視点のPTZカメラ(Pan–Tilt–Zoom Camera)である.2つ目は,ロボ ットおよび,その周囲の環境を俯瞰的に見て遠隔操作を効率的に行うための俯 瞰カメラである.3つ目は,ロボット後部の状況を観察するための後部カメラで ある.これらのカメラから得られる情報をリアルタイムに更新することで,遠隔 操作を容易にし,かつ環境モニタリングを可能にする.
環境の情報を得るには,外界センサを使用することも有効な手段である.
MATOIには,3つのLRS(Laser Range Sensor)を実装する.環境の地図作成 用にLMS-500(SICK社),障害物検知用にLD-MRS(SICK社),非常停止用に S300(SICK社)を実装する.また,ロボットの現在位置は,LEGACY-E+(ト プコン社)のGPS(Global Positioning System)を用いて取得する.これら外 界センサによって得られたデータはすべてMATOIの走行性能,ナビゲーション,
自己位置推定,また衝突回避などの向上に用いられる.さらに,放射線計測をす るためにガイガーカウンターを実装した.なお,ガイガーカウンターは,MATOI
Table 3-2: Specifications of MATOI
の開発時には,PCとの通信機能を有した機種の入手が困難であったために,人 が目視で確認するタイプを,Webカメラ経由で操縦者が確認する方式を採用し た.
ロボットの内界センサは,MATOIの角速度を計測するために,ロボット本体 の中央部にFOG(Fiber Optic Gyro)センサのHOFG-OLC(日立電線株式会社)
を搭載した.このデータとGPSから得られる現在位置によってロボットの自己 位置推定を行う [91] [92].
Table 3-3: Device specifications on MATOI
Device Model Specificarions
Mobile
Platforom Segway RMP400
Size: 790 x 530 x 1110 [mm]
Speed: Max 29[km/h]
Battery: Lithium Ion
Running distance: 16-24 [km]
Operation Time: Max 8 [h]
PC ADVANTECH
ARK-3440
CPU: Intel Core i7 2.53[GHz]
RAM: 4[GB]
OS: Linux
PTZ Camera AXIS 213ptz
Size: 30 x 104 x 130 [mm]
Video: 704x576、30 [fps]
Zoom: x 26 Network camera
LRF(1) SICK LMS-500 Measuremet ditance: 65[m]
Scan angle: 190[°]
Laser measurement sensors
LRF(2) SICK LD-MRS Measuremet ditance: 0.3-50[m]
Scan angle: 85[°]
Multi-layer scanner
LRF(3) SICK S300 Measuremet ditance: 30[m]
Scan angle: 270[°]
Sefety Laser Scanner
GPS LEGACY-E+ GPS, GLONASS、D-GPS、RTK-GPS
Refresh Rate: 20[Hz]
FOG HOFG-OLC Input Range: ±120[deg/s]
Bias Stability: ±0.1[deg/s]
No-Linearity of Scale Factor: ±1.5[%]
3.4.3 制御装置
MATOIの制御用PCには,ARK-3440(ADVANTECH社,CPU:2.53[GHz]
Intel Core i7,RAM:4[GB])を用いた.オペレーティングシステムには,安定 性とリアルタイム性を考慮してLinuxを用いる.さらに,無線LAN通信を採用す ることで,インターネットへの接続やリモートコントロールを可能にする.