成果報告書詳細
管理番号20110000001202
タイトル*平成22年度中間年報 生活支援ロボット実用化プロジェクト 安全技術を導入した移動作業型(自律が中心)生活支援ロボットの開発 安全技術を導入した警備ロボットシステムの開発
公開日2011/10/12
報告書年度2010 - 2010
委託先名綜合警備保障株式会社 北陽電機株式会社 三菱電機特機システム株式会社
プロジェクト番号P09009
部署名機械システム部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等
(1) 研究開発の背景と目的
本事業では、自律性を有する移動作業型ロボットの安全に関する課題を洗い出し、安全を実現するために要求仕様や運用ルールを明確にし、その課題を解決する。ここでは、自律性を有する移動作業型ロボットとして、自律的な判断に基づいて巡回
監視や案内を行う「警備ロボット」を対象とした。
警備ロボットは、自律走行技術を用いた巡回業務、遠隔監視カメラ機能による画像の伝送や人体検出センサを用いた侵入検知、火災センサによる火災検出などを行い、異常を検出した場合は警備員への通報を行うことができる。また、警備機能のほかに、タッチパネルを用いた館内案内の機能を搭載している。
警備ロボットの自律走行は衝突によるリスクレベルを低減するため、周囲に人が近づいた場合は距離センサで人を感知し減速や停止処理を行っているが、商業施設など多数の人が存在する環境ではロボットが頻繁に停止してしまい、決められた時間
内での巡回実施が困難となっている。
本事業では、障害物回避技術の開発や対人安全技術の向上により、雑踏の中での自律走行が可能となり、警備ロボットの運用範囲が拡大されるなど、従来よりも幅広い環境への警備ロボット導入を可能とすることを目的としている。具体的には「(a)
リスクアセスメントに関する研究開発」、「(b) 人・障害物回避技術および自律走行技術の研究開発」、「(c) 危険予防技術
の研究開発」、「(d) 小型軽量な安全測域センサの研究開発」、「(e) 姿勢安定化台車および冗長通信データバスの研究開発」についての研究開発を行う。
英文要約Title: Project for practical applications of service robots, Development of autonomously controlled mobile servant robots based on safety technology, Development of security robots based on safety technology (FY2009-FY2011) FY2010 Annual Report

The purpose of this project is to investigate the problem of the safety requirements for autonomously controlled mobile servant robots and define the specification and the operation-rule in order to solve the problem. The subject of this project is “Security Robots” which monitor and conduct based on its autonomous judgment as autonomously controlled mobile servant robots. Concretely we will execute the risk assessment with the development provider of the safety verification technology. Besides, we perform the development of essential safety design and safety technology by the development of avoidance technology, hazard prevention technology, the development of laser range sensor to conform Safety Integrity Level-2 (SIL-2), and redundant data buses.
1) Development of risk assessment
We established a safety-related system based on additional measures of risk assessment that we determined last year.
This Safety-related system stops running of the robot with safety laser range sensors.
2) Development of the person/obstacle avoidance technology and autonomous running technology
We determined detection method of the obstacle and the area where collision risk is generated.
3) Development of hazard prevention technology
To reduce the risk of crash, we implement a program which automatically generates alert actions when the robot is going to move, stop, turn and others.
4) Development of compact and lightweight safety laser range sensor
Laser range sensors must accomplish the regulations of functional safety IEC61508 SIL2 and IEC61508 Type 3, as well as machinery safety ISO13849 category 3 and PL d.
We made several prototype laser range sensors featuring communication safety functionality for trial purposes.
Important functions of the prototype SOKUIKI sensors include:
i. Parallel connection functionality of several sensor units, using TTP transmission with SIL3 communication safety authentication
ii. Independent sensor safety output OSSD
iii. Sensing area muting function
5) Development of posture stabilization vehicle and redundant communication data bus
To lower the risk of tumbling down, we designed the vehicle stabilization mechanism of the security robot, consists of active suspension and universal joint mechanism. And we made it for trial purposes.
Moreover, to lower the risk of communication trouble, we designed the redundant communication data bus based on the TTP/C(Time Triggered Protocol class C) communication standard, for the security robot. And we made the communication circuit board for trial purposes.
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