成果報告書詳細
管理番号20120000000864
タイトル平成20年度-平成23年度成果報告書
「次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト 移動知能(社会・生活分野)の開発/移動知能(社会・生活分野)の研究開発
公開日2013/5/25
報告書年度2008 - 2011
委託先名学校法人芝浦工業大学 セグウェイジャパン株式会社 国立大学法人東北大学 特定非営利活動法人国際レスキューシステム研究機構 国立大学法人京都大学大学院工学研究科 学校法人千葉工業大学 NECソフト株式会社
プロジェクト番号P08013
部署名技術開発推進部
和文要約件名:平成20年度-平成23年度 成果報告書 開発項目 次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト/移動知能(社会・生活分野)の開発/移動知能(社会・生活分野)の研究開発
本研究開発では,搭乗型モビリティロボット向けの移動知能ロボット用ソフトウェア(RTC:Robot Technology Component)の開発と整備,関連する組込機器の開発を実施した.開発した移動知能ロボット用RTCはオープンソースにて公開することで,その普及を図り,移動知能ロボット用RTCを用いた搭乗型モビリティロボットの実用化を目指している.移動知能ロボット用RTCは,搭乗者が搭乗型モビリティロボットを操作する機能RTC「操縦移動知能モジュール群」と,搭乗型モビリティロボットが自律走行するRTC「自律移動知能モジュール群」にて構成されている.それぞれのRTC(モジュール群)を組み合わせることで,搭乗型モビリティロボットや屋内・屋外を移動するロボットの研究開発が容易になる.これらのRTCは,複数の研究機関や複数のロボットで動作検証の実施や,長期間の実証実験を通じ,その機能の検証を行い,性能の向上が図られた.移動知能ロボット用RTCはIFの共通化を図り,再利用性,接続性を向上させるため,複数機関により構成されるワーキンググループを組織し共通IFの策定を進めた. IF定義,実装,検証というプロセスを3度にわたり行うことで適用範囲を広げ,標準規格準拠や既存ソフトウェアとの互換性を向上させた共通IFを策定した.策定過程では,実際に複数機関と共同で接続統合実験を繰り返し,定義だけではなく,実装上も問題なく動作し,共通化が有効であることを実証した.策定された共通IFは,知能化プロジェクト内外の研究機関や民間企業によって採用されている.RTCフレームワークによりPCレイヤと組込みレイヤのモジュールがシームレスに連携し知能ロボットを簡便に構築可能なRTミドルウェア対応組込みプラットフォーム群を開発した.1)RTC-CANopen:産業用機器で機器間の国際標準ネットワークプロトコルとしてとして広く採用されているCANopenとRTミドルウェアをシームレスに連携接続可能なフレームワークを開発した.プロジェクト期間中に多数の研究機関において採用され簡便に知能ロボットシステムが構築可能であることを実証した.提案フレームワークは,国際標準化団体において国際標準として規格化された.2)CANopen対応デバイス・ツール群:モータ駆動に必要なセンサ,モータドライバ,モータ,ギア,CANバスをワンパッケージにしたCANopen対応モータモジュール,多機能組込みマイコン用オープンソースファームウェアf-palette-CANopen,汎用のCANバスモニターソフトFCAN-Viewのデバイス,ツール群を新たに開発した.これらを用いて搭乗型移動ロボットが簡便に構築できることを示した.3)OpenRTM on T-Kernel:組込OSとして広く普及しているTRON準拠OSであるT-Kernel上で稼働する,OpenRTM-aist互換RTミドルウェアを実装した.PC版RTコンポーネント(LRF)をOpenRTM on T-Kernel上に移植し,既存RTミドルウェアとの高い互換性があることを示した.これらのRTミドルウェア対応組込みプラットフォーム群の実装ソフトウェアはオープンソースで公開されており誰でも入手して利用することができる.
英文要約Title: Intelligent RT Software Project, (A) the indispensable mobile intelligence of the boarding type personal mobility robot, and (B) the construction support function of the mobile intelligent robot (FY2008-FY2011) Final Report
In this project, RTCs (Robot Technology Components) for the boarding type personal mobility robot were developed and improved, and the embedded platform corresponding to RT middleware was developed. (A) The developed RTCs for the mobile intelligent robot were released as open-source with a view to widely disseminating and putting the boarding type personal mobility robot based on the developed RTCs into practical use. The RTCs for mobile intelligent robot consist of “RTCs for mobile robots with operability,” which are the RTCs for the robot operation by the operator, and “RTCs for mobile robots with autonomy,” which are the RTCs for the autonomous locomotion. By combining these RTCs, research and development of the boarding type personal mobility robot in the indoor/outdoor environment became easier. Through the long-term demonstration experiment and functional verification using several mobile robots by multiple organizations, the developed RTCs were evaluated and improved.In order to enhance reusability and connectivity by the unified interface of RTC for mobile intelligent robots, the workgroup constituted by plural organizations was organized. In collaboration with multiple organizations, integrated experiments were repeated in natural environments, and not only a definition but installation were proven by successful operations. From these result, it was proved that the unified interface was effective. The unified interface was adopted by many organizations in Intelligent RT Software Project. (B) The embedded platform corresponding to RT middleware which can build an intelligent robot simply was developed. 1) RTC-CANopen: The framework providing seamless bridge between RT-middleware and CANopen which is widely adopted in industrial field was developed. RTC-CANopen was successfully adopted in several research organizations within this project to construct intelligent robot systems in less cost and efforts. The framework of the RTC-CANopen was published as DSPs (Draft Standard Proposal) in the international standardization organization CiA (CAN in Automation). 2) CANopen compatible a device and tools: The motor core unit in conformity with CANopen which modularized devices required for a motor drive was developed. Open source firmware f-palette-CANopen for multifunctional embedded microcomputers and widely used CAN bus monitor soft FCAN-View were newly developed. The boarded type mobile robot has built easily using these device and tools. 3) OpenRTM on T-Kernel: The OpenRTM-aist compatible RT middleware which works on T-Kernel. The PC version of RT component (LRF) was transplanted on OpenRTM on T-Kernel. This showed that there is a high compatibility with the existence RT middleware.
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