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Title: カメラ搭載型バルーンロボットシステムの開発とPD制御による位置制御の実現
Other Titles: Development of Autonomous Balloon Robot System with Vision Camera and PD Position Controller
Authors: 角田, 久雄1 Browse this author
川村, 秀憲2 Browse this author →KAKEN DB
山本, 雅人3 Browse this author →KAKEN DB
高谷, 敏彦4 Browse this author
大内, 東5 Browse this author →KAKEN DB
Authors(alt): KADOTA, HISAO1
Issue Date: 15-Jun-2004
Publisher: 情報処理学会
Journal Title: 情報処理学会論文誌
Volume: 45
Issue: 6
Start Page: 1715
End Page: 1724
Abstract: バルーンロボットは低エネルギーで3次元空間を安全に移動できるため,人の進入が困難な場所での観測活動やアミューズメントロボット分野などに応用可能であり,室内での新たなタイプのロボットとして注目を集めている.バルーンロボットは浮力により宙に浮くことができる利点を持つ反面,慣性が大きく,微小な気流の影響を受けやすいため制御が困難であるなどの問題点を持つ.このため,様々な外乱を含む環境下において適切な制御方法を確立することができれば,実用的なバルーンロボットへ向けて大きく前進すると考えられる.本論文では,室内での使用目的に適した機体,プロペラユニットの配置などを設計し,室内用のバルーンロボットシステムの構築を行った.また,環境中にランドマークを置き,カメラを用いて認識することで設定した目標地点で留まることと,離れた位置から目標地点へ移動する位置制御に対する実験を行った.そして,PD制御のパラメータの数値設定を数パターン用意して実験を行うことで,目標地点で留まる場合にはP制御が適しており,目標地点へ移動する場合にはPD制御が適していることを示した.
Balloon robots have attracted attention as new type indoor robots for various applications, e.g., observation, guidance, and amusement flying. A balloon robot can float and move long time in 3-dimensional space by low energy. However, it is difficult to control positioning of a balloon robot because it has great inertia and is easily effected by a little air stream of a conditioner. Positioning control under usual indoor environment is key technology to realize an autonomous balloon robot. In this paper, we develop the indoor-type balloon robot system with a light wireless vision camera. The balloon robot is controlled to keep at the target position based on simple vision processing and PD-controller. Vision processing is realized by perceiving a red circle on the floor as a landmark. In the experiments, several PD settings are investigated for positioning control, and we conclude the paper by that P-controller is suitable to keep at the target position and PD-controller successfully works to go in the direction of target from far position.
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Type: article
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Submitter: 川村 秀憲

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