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５．総合演习（２）
- 2. ? 本?の講習会のWebページ – https://bit.ly/3EI3peN ? こちらに、必要な情報がま とまっていますので、ブッ クマークしてください。 2 はじめに
- 3. 3 概要 1. SLAMについて 2. 地図作成実習 3. ナビゲーション実習 ?標? １．SLAMとは何かについて学ぶ。 ２．SLAMの機能のうち地図作成を実機で?う。 ３．SLAMの機能のうち??位置推定とナビゲーションを実機で?う。
- 4. 4 4 ? SLAMによる – 地図作成 – ??位置推定 – ナビゲーション 実習内容（3）
- 5. SLAMについて 5
- 6. 移動ロボットの制御 6 デッドレコニング (Dead Reckoning): ?輪のエンコーダや ジャイロ等内界センサのみ利?す る??位置を推定?法。誤差が蓄 積するため?時間使?できない。 オドメトリ(Odometry) と呼ばれ ることもある。 ナビゲーション(Navigation): 現 在位置を推定しながらロボットを? 的地まで移動させること。 内界センサ??輪の?速度やジャ イロ等ロボットの内部の情報を計 測するセンサ 外界センサ?レーザーや?波、カ メラ、GPS等ロボットの外部の情 報を取得するセンサ SLAM (スラムと読む、 Simultaneous Localization and Mapping) ?外界センサを ?いて、ロボット周辺のマップを 作成しながら同時に??位置も推 定する技術。センサには、レーザ ー（2次元、3次元）やカメラ、? 波などが?いられる。相対位置を ?較的安定的に推定できる。 パスプランニング (Path Planning) ?与えられたマップ上 で、現在位置から?的地までの経路 を計画する?法。 ??位置推定 (Localization, ロ ーカリゼーション、ローカライゼ ーション) ?種々のセンサを利? し、ロボットの現在の位置を推定 する技術。移動ロボットを制御す るために最も基本的かつ必要とさ れる技術。
- 7. ? SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) – 「??位置推定とマッピングの同時実?」 ? SLAM=「スラム」と読む – 外界センサを?いて、ロボット周辺のマップ を作成しながら同時に??位置も推定する技 術。 – センサには、レーザー（2次元、3次元）やカ メラ、?波などが?いられる。 – 相対位置を?較的安定的に推定できる。 7 SLAMとは? 外界の情報を利?するので、オドメトリとは異なり誤差が蓄積せず、 ?域的に??位置を正確に推定できる
- 8. ? MRPT?Mobile Robot Programming Toolkit – https://www.mrpt.org/ – 本講習会で使?するライブラリ – 様々なSLAMアルゴリズム、マップ形式を包 含したSLAMライブラリ集 – ここでは、2Dレーザセンサを利?したアルゴ リズムを仕様 8 SLAMライブラリ
- 9. ? LiDAR – レーザー測距センサ – レーザ光を発し対象物ま での距離を測定反るセン タ – RasPiMouseに搭載してい るものは、全?向、2次元 的に計測可能 ? ※?さなチャック付き袋に、 LiDAR固定?ねじが2本?っていま すので?らせるとき固定してくだ さい。 ? 無くさないよう注意してください 9 LiDAR搭載版RasPiMouse LiDAR =Laser Imaging Detection and Ranging
- 10. ? 「MRPT RTC群によるSLAMナビゲーショ ンシステム」のページを参照 – 講習会ページにリンクあり – https://openrtm.github.io/RasPiMouse_with_MRPT/ 10 ?順Webページ
- 11. MRPT RTC群によるSLAMナビゲーションシステム Githubページ ? MRPT RTC群を搭載したRasPiMouseでSLAMを ?う?法を説明 ? 前半 – RaspberryPiのセットアップとRTCのインストール? 法について解説 ? 教材のRasPiMouseにはソフトはインストール済み ? スキップ可能 ? 特徴 – WebベースのRTC起動システム搭載 – システム単位で起動可能 11
- 12. 12 作業?順 1. 地図作成 (Mapper) 2. ??位置推定 (Localization) 3. 経路?成?移動 (Navigation) 地図作成を?う。地図作成に必要な右 のコンポーネントを起動し接続、ジョ イスティックでRasPiMouseを移動さ せ、環境をLiDARで計測し、地図を作 成する。 地図の作成が完了したら、システム構 成を変更し、??位置推定を?動的に ?う構成に変更する。 経路?成と移動を?うコンポーネント を新たに起動し、地図内に適当な?的 位置を指定、現在の場所から、?的位 置までの経路を?成、移動ロボットを 移動させる。
- 13. 地図作成実習 13
- 15. ナビゲーション実習 15
- 16. 現在の場所から、?的位置までの経路 を?成、移動ロボットが?律的に移動 する。 経路?成と移動を?うコンポーネント を新たに起動し、地図内に適当な?的 位置を指定する（右図）。 地図の作成が完了したら、システム構 成を変更し、??位置推定を?動的に ?う構成に変更する。 16 作業?順 2. ??位置推定 (Localization) 3. 経路?成?移動 (Navigation) MapServerに作成した地図（ファイ ル名）をConfigurationパラメータで 与え、??位置推定に利?する。 ?的地の位置と 向きを指定する