リソース制約のある屋内ロボット向け、動的地図洗練と高さ認識エンコーディングを備えた軽量2.5D SLAM
本稿では、低コストで疎なセンサーを備えた屋内移動ロボットが直面する、限定的な垂直認識と最終マップにおける動的な残差アーティファクトの問題に対処するため、軽量な2.5D SLAMフレームワークを提案する。このシステムは、単線レーザー距離センサー(LDS)、ToFセンサー、車輪オドメトリ、IMUを統合し、2Dグリッドマップに離散化された垂直占有ビンを持つ2.5D表現を用いる。エラー状態カルマンフィルター(ESKF)ベースの状態推定、NDTレジストレーション、ポーズグラフ最適化により、ポーズ整合性の取れたグローバルマップを再構築する。さらに、オフライン動的洗練モジュールは、キーフレーム間の時間的ボ…
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四足歩行ロボット向け、高低差のある環境に対応するLiDARオドメトリ技術
- 高低差環境向けの新しいLiDARオドメトリ技術(Piecewise-Constant Velocityデスクューイング方式+2段階ICP)が提案された
- 提案手法がUnitree Go2ロボットとVelodyne VLP-16 LiDARを用いた4つの実環境シーケンスで評価され、既存手法より低い絶対姿勢誤差(APE)を示した
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LiDARローカライゼーションのための幾何学認識型適応ガウス制御に基づくメモリ効率的なマッピング
- LiDARローカライゼーション向けに、局所的な幾何学的特性に応じてガウスプリミティブを最適化・適応制御する「幾何学認識型適応ガウスマッピング」フレームワークを提案。
- 既存のガウスベースマップ表現と比べ優れたマップ圧縮を実現し、マップストレージ要件を最大75.7%削減した。
- 従来のNormal Distributions Transform (NDT) ローカライゼーションパイプラインと同等以上のローカライゼーション性能を達成した。
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金属表面欠陥検出のためのToF強度ガイドクロスモーダル関心領域生成
- 金属表面欠陥検出のため、ToF強度画像とRGB画像を組み合わせたクロスモーダル関心領域(ROI)生成フレームワークを提案。ToFの鏡面反射による信号減衰とドロップアウトパターンを構造的特徴として利用しオブジェクトを局在化する。
- ToF前景サポート領域を連結成分解析でオブジェクト候補に分離し、較正済みホモグラフィでRGB座標系に投影してオブジェクト適応型ROIを生成、YOLOベース欠陥検出器に提供する。
- 実験でベースラインのYOLOv2比でmAP@50が0.585から0.796へ向上し、ToFガイドのROI生成が背景干渉低減と局在化安定性向上に有効であることを示した。
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センサー搭載型従属車両のモバイルマスター車両ベースLiDAR認識と集中制御
- センサー豊富なモバイルマスター車両が、センサー軽量な従属車両の外部認識・状態推定・運動計画・経路追従を担う非対称協調認識・制御アーキテクチャを提案した
- 提案手法 VMALT は自己運動補償LiDAR測定値と運動学自転車モデル経由の速度・操舵コマンドを組み合わせ、LiDARのみの定速カルマンフィルター比で従属車位置RMSEを0.36mから0.32mへ11.1%削減した
- 1台のマスターと2台の従属車両で円形・直線経路を含む3回の走行を実施し、同時2ターゲットLiDAR利用率96.465〜99.934%、最大内部観測ギャップ0.10秒、方位角RMSE 1.835〜4.609°を確認した
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