1. AIS Lab.
ロボットマニピュレータのための
シミュレータ RTC
2013/12/18(水)
○森下 愛実，李 周浩
立命館大学
アドバンスド・インテリジェント・システム（李）研究室

2. AIS Lab.
開発の背景（1/3）
ロボット技術や情報技術の発達
 様々な分野・用途でロボットマニピュレータが活用

コミュニケーション
生活ツール
工業
Hubot（首都大学東京）
アイアーム（イグザクトダイナミクス社）
1

3. AIS Lab.
開発の背景(2/3）

工学以外の分野でのニーズの高まり
被介護者の自立生活の支援
操作インターフェース
2

4. AIS Lab.
開発の背景(3/3)

ロボットの構成・操作が複雑


ロボット工学に詳しくない人にとって扱いが困難
ロボットマニピュレータの動作軌跡の予測が困難
予想外の動作
接触による破損
シミュレータによる事前の動作検証が必要
3

5. AIS Lab.
開発の目的・要件

シミュレータシステムの目的




安全にロボットマニピュレータを開発・活用できる環境の提供
ロボット工学に詳しくない人にとって使いやすい
実機を動かす前に動作軌道を事前確認
要件

把持対象物体の姿勢・位置をシミュレータに反映
ー 把持対象物体の姿勢・位置が動作軌跡に影響


動作軌道の確認を容易に行うことができる
実機との連携が可能
4

6. AIS Lab.
システム提案
5

7. AIS Lab.
開発環境＆利用コンポーネント・ツール

開発環境




OS：Windows ７
RTミドルウェア：OpenRTM-aist-1.0.0-Release
コンパイラ：Visual Studio 2008 (C++)
再利用コンポーネント・ツール

物体位置姿勢推定コンポーネント（ObjectSensor）
Jaeil Choi, Hideyasu Takahashi, Yasushi Mae, Kenichi Ohara, Tomohito Takubo,
Tatsuo Arai, “Interoperable RT Component for Object Detection and 3D Pose Estimation for Service Robots”, The 2009 IEEE/RSJ Inter-national Conference on
Intelligent Robots and Systems, pp. 2710–2715, 2009.

ロボット開発のための統合ソフトウェアプラットフォーム（OpenHRP）
6

8. AIS Lab.
コンポーネント群の説明

物体位置姿勢推定コンポーネント（ObjectSensor）
OUTポート（TimedDoubleSeq型）：
カメラ座標系における物体 の位置・姿勢を表す同次変換行列

ModelPoseSetter
INポート（TimedDoubleSeq型）：
カメラ座標系における物体 の位置・姿勢を表す同次変換行列
処理内容：
外部パラメータを用いて物体 の位置・姿勢をカメラ座標系から
ワールド座標系に変換
OUTポート（TimedDoubleSeq型）：
ワールド座標系における物体 の位置・姿勢

シミュレータ・プラットフォーム（OpenHRP）
7

9. AIS Lab.
コンポーネントの接続
物体の位置・姿勢
（カメラ座標系）
カメラ画像
物体の位置・姿勢
（ワールド座標系）
OpenHRP
8

10. AIS Lab.
ModelPoseSetter
カメラー世界座標
外部パラメータ
（同次変換行列）
カメラ座標系における
物体 の位置・姿勢
（同次変換行列）
ワールド座標系における
物体 の位置・姿勢
ModelPoseSetter
ObjectSensor
OpenHRP
9

11. AIS Lab.
まとめ・今後の課題

まとめ



シミュレータを用いた動作検証を支援
シミュレータ上の物体モデル位置を実環境に合わせて調整
今後の課題（未完成機能の実装）



把持対象物体の姿勢・位置をシミュレータに反映
動作軌道の確認の簡易化
実機との連携
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12. AIS Lab.
ご静聴ありがとうございました
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