成果報告書詳細
管理番号20140000000016
タイトル平成23年度-平成24年度成果報告書 災害対応無人化システム研究開発プロジェクト 計測・作業要素技術の開発 汚染状況マッピング技術の開発
公開日2014/3/19
報告書年度2011 - 2012
委託先名学校法人千葉工業大学
プロジェクト番号P11018
部署名技術開発推進部
和文要約本事業の目的は次の研究開発を目標とした。
ロボットにより対象環境でデータ収集を行う。収集するデータは環境の形状と、ガンマ線量データとする。これらはレーザスキャナとガンマカメラで計測する。またシステムの検証のためにガンマ線量ではなくサーモグラフィーで収集する温度分布データも扱う。収集したデータはオフラインで処理して三次元的に可視化出力する。また、ロボット操縦訓練用のシミュレータを開発し、ロボットの実機なしに操縦訓練を行えるようにする。さらに関係各社の成果をモックアップ環境で試験する。
これら目標は以下の通り達成された。

1.汚染状況マッピングシステム搭載のためのロボット改造
ガンマカメラの搭載機構を開発、Tsubakiの上に実装した。また検証用システムとしてガンマカメラの代替にサーモグラフィーを搭載したQuinceを開発した。
2.汚染状況マップ作成のためのロボット操作用インターフェース
福島第一原子力発電所で稼働しているロボットQuinceの操作インタフェースをベースとした、新しいデータ収集用操作卓を開発した。これは次の特徴を持つ。
・ロボットから送信されるカメラ画像、センサ情報、位置情報をまとめてファ
イルに保存する機・br>・操作卓とロボットに内蔵する時計を合わせる機・br>3.汚染状況マップ作成オフライン解析部
収集したデータを処理して三次元的に可視化するシステムを開発した。ガンマカメラのデータに加え、検証用のサーモグラフィーのデータを処理することができる。主要な要素機能は以下の通りである。
・レーザスキャナのデータを処理し三次元形状を得る機・br>・タイムスタンプを用いたデータの同期機・br>・ガンマカメラデータ及びサーモグラフィーのデータを読み込む機・br>・三次元形状データにガンマカメラのデータを投影する機・br>・三次元形状データにサーモグラフィーのデータを投影する機・br>・これらデータを扱うためのセンサデータDB入出力機・br>4.組み合わせによるモックアップ試験・検証実験について
NEDOのマネジメントのもと、関係各社の開発成果を千葉工業大学芝園キャンパスに構築されたモックアップ環境に持ち込み、平成25年2月20日に検証および公開デモンストレーションを実施した。
5.開発成果創出促進による追加開発普及促進:ロボット操縦訓練シミュレータの開発
災害用移動ロボットの操縦の訓練について、実機を用いずに基本的な操縦技能の訓練を容易にできるシミュレータキットを開発した。
英文要約The goals of this project are as follows. Sensor data in target environment is collected using tele-operated robot. The data includes 3D structure and gamma-ray irradiation that is collected by laser scanners and a gamma camera. For evaluation purpose, thermal images from a thermography are also handled. In addition, a simulator for training robot operation without a real robot is developed. Verification tests of several outcomes from related projects are performed in a mockup environment.
These goals were achieved as explained below.
(1) Modifying robots for the mapping system
Gamma camera attachment modules for mobile robot Tsubaki were developed. Also a mobile robot Quince which is equipped with thermography was developed.
(2) Operator interface for collecting sensor data
Operation console for collecting and recording sensor data was developed. The console has an ability to record all sensor data into single file. Also, it has a function to adjust and match clocks on the robot and the console.
(3) Offline processing unit
3D visualization system to visualize collected data was developed. In addition to visualize gamma camera data, it can handle thermal images from thermography for verification purpose. Main features are follows.
・Building 3D model from laser scans
・Synchronize several data using time stamp
・Processing data from gamma camera and thermography
・Projecting sensor data to 3D model
・Handling data I/O from bulk data-set file storing all related information.
(4) Verification tests in a mockup environment
On February 20th 2012, a verification test and demonstrations was performed. Resulting products of related projects are gathered there under a management by NEDO.
(5) A simulator for training robot operations
A kit of a simulator was developed. It made possible to practice robot operations without a real robot.
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