Foor Sensing for Biped Robot
二足歩行ロボットのための床面センシング

研究目的

近年，歩行ロボット制御の研究が進み，階段や斜面が存在する歩行環境におけるロボットの踏破性能も飛躍的に向上しています． しかし，向上した踏破性能を活かし，ロボットが未知な環境で自律的な歩行を実現するためには，歩行環境をセンシングすることが重要です． 本研究では，ステレオ画像を用いた高速平面パラメータ推定法を利用して床面の姿勢を推定することにより， リアルタイムでのロボットのスロープ歩行を実現しています．

歩行プランを利用した床面センシング

床面の姿勢を既知とすると，ロボットの制御系は，その情報を利用して歩行プランを作成します． 本手法では，まず，その歩行プランを用いて画像中に複数の注目領域を定めます．そして， これらの注目領域に対してそれぞれ平面パラメータ推定を行い，その結果を２平面モデルにあてはめることにより， ２つの平面の境界位置と，それぞれの平面の姿勢を推定します．さらに，ロボットは，この結果を利用して， 安定な歩行が可能な歩幅や，２平面の境界を踏まないなどの点を考慮して，新しい歩行プランを作成します． この処理を繰り返すことにより，スロープ歩行時の安定歩行が実現されています

Honda ASHIMO.

Experimental setup.


Current footstep positions (while rectangles)
and image regions for estimating plane parameters(RGB rectangles).

Detected plane boundary (white dashed horizontal line) and updated footstep positions (while rectangles)


Current footstep positions (while rectangles)
and image regions for estimating plane parameters(RGB rectangles).

Detected plane boundary (white dashed horizontal line) and updated footstep positions (while rectangles)

発表論文

Minami Asatani, Shigeki Sugimoto, and Masatoshi Okutomi,
"A Footstep-Plan-Based Floor Sensing Method Using Stereo Images for Biped Robot Control ",
Proceedings of the 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2007), pp.907-912, October, 2007

淺谷 南己, 杉本茂樹, 奥富正敏, "二足歩行ロボットのための歩行計画に基づくステレオ画像センシング ",
画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2007)論文集, pp.899-904, July, 2007

淺谷南己, 杉本茂樹, 奥富正敏，"スロープ安定歩行のための歩行計画に基づいた床面のステレオ画像センシング",
日本ロボット学会誌, Vol.28, No.1, pp.112-121, January, 2010．

関連論文

杉本茂樹, 奥富正敏, "ステレオ画像を利用した平面姿勢推定手法と多眼カメラへの拡張",
情報処理学会研究報告, 2005-CVIM-151, Vol.2005, No.112, pp.131-138, November, 2005.

杉本茂樹, 奥富正敏，"ステレオ画像を用いた高速な平面パラメータ推定法",
情報処理学会論文誌：コンピュータビジョンとイメージメディア,Vol.48, No.SIG1(CVIM17), pp.24-34, February, 2007.(CVIM研究会推薦論文)

Shigeki Sugimoto and Masatoshi Okutomi, "Fast Plane Parameter Estimation From Stereo Images",
Proceedings of the IAPR Conference on Machine Vision Applications (MVA2007), pp.567-570, May, 2007.

八重田岳, 杉本茂樹, 奥富正敏, 坂野肇, "リアルタイム平面パラメータ計測システム",
第13回画像センシングシンポジウム（SSII2007）講演論文集, pp.LD1-01-1-2, June, 2007.

杉本茂樹, 内田秀雄, 大久保淳司, 奥富正敏，"ステレオ時系列画像を用いた直接法による実時間モーション推定",
第12回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2009)論文集, pp.1877-1878, July 2009．

杉本茂樹, 内田秀雄, 大久保淳司, 奥富正敏，"ステレオ時系列画像を用いた直接法による実時間モーション推定",
第12回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2009)論文集, pp.1877-1878, July 2009．

杉本茂樹, 大久保淳司, 奥富正敏，"ダイレクトステレオイメージアライメントによる3 次元実時間推定",
第16回画像センシングシンポジウム（SSII2010）講演論文集, June 2010 （発表予定）．

プロジェクトメンバ: 淺谷 南己, 杉本 茂樹, 奥富 正敏

2010年5月25日 更新