Japan Virtual Robotics Challenge 新規参入者に向けた
クローラ型ロボットを用いたベースモデルについて
北川裕介 , 加藤寛之 , 伊藤暢浩 ( 愛知工業大学 )
Japan Virtual Robotics Challenge とは
Japan Virtual Robotics Challenge( 以下 JVRC) は国立研究開発 法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 ( 以下 NEDO) が 実施 中のプロジェクトの一環として実施される災害対応ロボットのコ ンピュータシミュレーションによる競技会である .
JVRC は東日本大震災の経験などを踏まえ , 日本の災害対応ロ ボットの開発と普及の促進を目的としている .
ロボットモデル及びそのソフトウェアを参加者が開発し , ロ ボットシミュレータ「Choreonoid」で再現された災害現場での
作業を想定したタスクの上で , 性能を競い 合う [1].
競技では参加者はシミュレータ上の災害 現場で図１のパイプと QR コードで構成さ れる「ターゲット」の目視検査などを行う . 競技には人間がアクセス困難な場所に向かうための , 不整地対 応能力や、検査対象に対してロボットのカメラを指定された位置 と向きで保持する技術などが求められる .
参加者はロボットモデルを最初から開発せずとも ,JVRC ホーム ページに４体の人型ロボットモデルが公開されており , それらを 大会に用いることが可能である .
ロボットモデルの提案
本研究ではクローラ型のロボットモデルの提案及び開発を行 う . 現在実用化されているレスキューロボットの主流は図４のよ うなクローラ型である . 狭い場所での探索活動や現場の情報収集 を行えるよう小型で不整地踏破能力を重視した設計である .
姿勢の制御に重点をおいた際の人型ロボットモデルとクローラ 型ロボットモデルの違いは表１になる .
今後の予定
ベースモデルとなるクローラ型のロボットモデルの開発を行った . 今後は我々が開発したベースモデルと Kenaf との動作の確認を 行い , 実行可能なタスクに差異がないかを確認を行う .
その上で人型とクローラ型の制御ソフトウェアの開発手順の定 量化を行い , 開発にかかる時間コストの差を比較し評価する .
また開発手順や使用感についてのアンケートを行う .
謝辞 ：本研究に際して , 様々なご指導を頂きました名城大学 理工学部 情報工学科 高橋友一教授 , 中京大学 工学部 機械システム工学科 清水優准教授に深謝いたします .
ベースロボットの選定と実現
今後のベースモデルとなるクローラ型ロボットモデルを開発す るにあたって , シミュレータ内だけでなく現実世界でも同じ様に 動作するモデルにすることが必要であると考えられる .
本研究のベースモデルが準拠するものは,NEDO が実施したプロ ジェクトから誕生し , テキサス州にある災害救助訓練施設
Disaster City でのテストメソッドに複数回参加したほか , ロボカッ プ世界大会にも出場し ,2007 年アトランタ大会の運動性能部門で 優勝を果たした Kenafと呼ばれるクローラ型ロボットとした [2]. 開発を行なったロボットモデルは図 5 になる .
問題点
現在 , 公開されている JVRC で使用可能なロボットモデルを用 いて出場しようとするならば , 前述した人型のロボットモデルを 使用することになる . しかし , 人型のロボットモデルは二足歩行 で多数の可動関節部分を持っている為 , 姿勢の安定性が低く , 相 応の技術を持っていなければ制御ソフトウェアの開発が難しく , 参加が容易でないものになってしまっている .
この参加の難しさが , 今後の震災に向けての災害対応ロボット の開発や普及の促進を目的とする時に , 新規参入者の阻害となっ てしまう可能性がある .
目的
本研究では人型ロボットよりも姿勢の安定性が高く , 制御ソフ トウェアを人型ロボットより比較的簡単に開発できるロボットモ デルの提案 , 開発を行う .
そのロボットモデルの制御ソフトウェアの開発手順の定量化を 行い , 評価する .
参考文献： [1]「 ジャパンバーチャルロボティクスチャレンジ」<http://jvrc.org/about.html>(2015/10/23 アクセス )
[2] 「NEDO 実用化ドキュメント」<http://www.nedo.go.jp/hyoukabu/articles/201206it_chiba/index.html>(2015/10/23 アクセス） 公開モデル
JVRC-1 Hydra HRP-2 改 JAXON
姿勢
人型 クローラ型
重心が高く
バランスを崩しやすい 重心が低くバランスを崩しにくい
移動
二足歩行で一歩一歩足を持ち上げて移動する必要がある
制御
クローラを回転させる ことで前後移動や回転 を行える
歩行時も多数の繋がり を持った可動部を制御 する必要がある
クローラの回転を行う のみでも十分に移動な どを行うことが可能 図１. ターゲット
図２. 実機からシミュレーションへ 図３. 公開モデル
表１. 人型とクローラ型の違い
図４. クローラ型ロボットモデル 図５. ベースモデル
