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Computer Isolation USB devices

Platform

Control electronics

Sensor Communication

devices Sensing electronics

Power electronics Motor

Driver

Battery Motor Driver

Power Signals

DC-DC

2.3.2 振動・衝撃対策

移動プラットフォームは,屋内外の環境を移動する際に振動や衝撃にさらされる.この ため,搭載するセンサ・デバイス・機構・構造材の組み付けには,振動・衝撃に対する十 分な対策を施す必要がある.最も基本的な施策として組み付けには,スプリングワッシャ だけでなく,ロックナットを使用することである.また電子回路の配線にはスプリング端 子台を使用し,振動での配線抜けを防止する.さらに,実装した電子回路ユニットそのも のを振動する台車から分離することは,根本的な振動・衝撃対策となる.図

2.6

は,上記 で述べた電子回路と台車との間に工業用のゴムクッションを実装し,振動に対する対策が 成された事例である.このような施策も考慮して,知能化移動プラットフォームを構築す ることとする.

Electronics devices

Damper

2.6:

電子回路ユニットの振動対策事例

2.3.3 効率的なソフトウェアの開発

2.7

は,つくばチャレンジの会場におけるロボット開発の一風景である.通常このよ うな移動プラットフォームの開発では,そのシステムの規模が大きくなるためソフトウェ アの開発は複数人で行う.搭載したセンサのドライバとなるソフトウェア,ナビゲーショ ン機能を果たすソフトウェア等多数のソフトウェアで構成される.知能化移動プラット フォームでは,これらのソフトウェアの変更・追加に対応し,かつ移動サービスのアプリ ケーションとして機能するソフトウェアを上位機能として実装することも想定し,簡単に システムを拡張できるソフトウェア構成とする必要がある.よって,提案する知能化移動 プラットフォームでは,各々のソフトウェアの開発を独立に行うことができ,システムの 拡張も可能なソフトウェア構成とする必要がある.この要求を満たすため,知能化移動プ ラットフォームのソフトウェア構成には,ミドルウェアや

OS

を採用することとする.

2.7:

多人数で行うロボット開発の一風景

2.4 まとめ

本章では,知能化移動プラットフォームに求められる要求を明らかにするため,以下の 三項目について行った調査および観察について述べた.

関連研究

近年発表されたパーソナルヴィークルのロボット化・自律移動ロボットおよびナビ ゲーション機能に関する文献の調査.

つくばロボット特区で実施されているつくばチャレンジの事例観察.

その結果,関連研究からは以下ような要求を明らかにすることができた.

1.

移動サービスのアプリケーションの研究開発を容易に行えるよう,実環境でロバス トに機能するナビゲーション機能を基本機能として搭載する.

2.

ベースプラットフォームを改造する際には,安全性を考えた外装設計やデザインが 重要である.

文献調査からは以下ような知能化移動プラットフォームへの要求を明らかにすることが できた.

1.

外界センサとして

GPS

・レーザーセンサ・カメラセンサを搭載し,内界センサとし てジャイロセンサ・ロータリーエンコーダを搭載する.

2.

センサを簡単に変更・追加できる拡張性を持たせる工夫を施す.

3.

搭載されるナビゲーション機能は,自己位置推定・経路計画

/

追従・障害物回避と いった機能群でモジュール化する.

実証実験の事例観察からは,以下のような点が知能化移動プラットフォームを構築する

1.

パワーエレクトロニクス系とセンシング・コントロールエレクトロニクス系の電源 を分離し,特に

USB

といった通信系は計算機の手前で絶縁する.

2.

搭載するセンサ・デバイス・計算機等は,振動対策を行った台車上に実装する.

3.

ソフトウェア構成にはミドルウェアや

OS

を採用する.

三章では,明らかにされた知能化移動プラットフォームの要求に従い,知能化移動プ ラットフォームのシステム構成を提案する.

3 章 知能化移動プラットフォームのシ