Workspace Representation and Plane Detection Using Time-series Range Data for a Daily Assistive Robot

日常環境において物品の取り置きなどを行う支援型ロボット には,人などの動的な存在がいる状況下で安全・確実に作業を行 うことが求められる.そのためには,対象物だけでなく周囲の 環境形状を把握する機能が重要である.本稿では,距離センサ を搭載したロボットが自身のワークスペースに関する計測デー タを時々刻々と蓄積していく状況下で,環境形状を効率よく表 現する方法について述べる.また,人工環境の基本的な構成要 素である「平面」を,効率よく検出する方法について述べる. 等身大のロボットに卓上の物品を操作させる課題を考えたと き,まず環境の三次元形状を計測し,それを行動生成に利用し ていくアプローチは,確実性が高い.最近では距離センサの小 型化・軽量化が進み [16] [17],このアプローチが現実的なものに なってきている.しかしながら,ロボットの作業空間全範囲の 距離データを一度に信頼性高く取得することは難しく,既存の センサを用いる場合は,一回の計測で観測できる範囲が限られ るため,センサ自体を動かして計測を行う必要がある.すなわ ち,このようなセンシングを元にして動作を行うためには,セ ンサデータを時系列で扱える枠組みが必要である.また,表現 の効率化の観点では,計測情報を適切に圧縮してデータ量を削 減することが望ましい.さらに,そこから平面を見つける処理