ロボットシステムにおけるセンシング・アクチュエーション・通信①

センサの値を読み取りロボットを動かしてみよう

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ロボットが動作するために必要なセンサは大きく2種類に分けられる。

1つ目が外界センサで、これはロボットが行動する環境の情報を取得するためのセンサーである。具体的なセンサとして、

レーザスキャナ
- レーザービームを照射して物体上の点までの距離と方向を計測する。レーザビームを走査することで、センサ周囲の広い範囲を計測した点群を得られる。
- レーザスキャナを用いて対象物までの距離や位置、形状を検知することをLiDAR(Light Detection And Ranging(光による検知と測距))という。
デプスカメラ
- 赤外線などを発光して距離情報を画像として計測する。それと同時に通常のRGB画像も取得できるものがある。

などがあげられる。

センサのノイズの影響を軽減するため、複数のセンサを組み合わせて利用されることもある。

2つ目は内界センサで、これは(ロボットアームのような変形可能な)ロボットが自身の内部状態を把握し、位置や姿勢を制御するために使われるセンサーである。

ホイールエンコーダ
- 回転信号を電気信号に変換するデバイス。
- ロボットの位置の推定：台車に取り付けられたホイールエンコーダが回転角度や回転速度を計測し、ロボットの位置や向きを推定する。
- ロボットアームの制御：ロボットアームは、ベースや関節にモーターとホイールエンコーダを備えている。ホイールエンコーダは関節の回転角度を計測し、アームの位置制御に使用される。これにより、アームは所望の位置や角度に正確に移動することができる。
IMU(Internal Measurement Unit)
- ジャイロ、加速度センサ、磁気センサなどが一体となったもの。
  - ジャイロセンサは回転角・各速度を求めるセンサ。
  - 加速度センサは衝撃の検出、歩行ロボットの姿勢制御などに使われる。

などが内界センサである。

参考

Last updated on 2022/4/5