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階層並列センサ情報処理システム（1ms 感覚運動統合システム）
階層並列センサ情報処理システム（1ms 感覚運動統合システム）
概要
従来のロボットシステムでは，センサの計測速度やコントローラの計算速度が遅すぎるために， 視覚や触覚などの外界センサをフィードバックループに含めることは不可能であった． しかし，これでは外界の情報をリアルタイムに知ることができないため， ロボットの行動に速応性を持たせるのが困難となる．
この問題を解決するために， 我々は 1 ms 感覚運動統合システムを構築した．これは， 「高速なセンサフィードバック」と「複数のセンサ情報を用いたセンサフュージョン」， 「階層的並列情報処理構造」の３つの特徴を実現するものであり， 全てのセンサフィードバックをサイクルタイム 1ms 以内で実現する能力を持っている．
システムの設計方針
複数のセンサからの高速なフィードバックを可能にするために， システムに要求される性質としては次のものが挙げられる．
- センサ入力・処理の高速性
- コントローラの高速性
- 並列性・階層性 を持ったシステム構造
我々はこれらの要求を満たすようなシステムを実現するために，1.に関しては， 独自の高速視覚センサ SPE-256を装備することで，2.3に関しては， DSP (TMS320C40)を用いた階層並列計算処理システムを構築し，ハンド， アームやアクティブビジョン等の多自由度アクチュエータと， 視覚と力覚を接続することで実現した．
写真
関連研究
参考文献
- 並木明夫，石井抱，石川正俊：高速センサフィードバックに基づく把握行動， 日本ロボット学会誌，Vol.20, No.7, pp.47-56 (2002)
- Akio Namiki, Yoshihiro Nakabo, Idaku Ishii, Masatoshi Ishikawa : 1ms Sensory-Motor Fusion System, IEEE Transactions On Mechatronics, Vol.5, No.3, pp.244-252 (2000)
- Akio Namiki, Yoshihiro Nakabo, Idaku Ishii and Masatoshi Ishikawa : High Speed Grasping Using Visual and Force Feedback, Proc. IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation (Detroit, 1999.5.14)/Proceedings, pp.3195-3200
