^Back To Top

2015年4月、電気情報工学科がスタートしました

ビリヤード球検出システムの開発

ビリヤード球検出システムの開発

片山研究室 滑卓也

ビリヤードは、テーブルの上で手球を棒(キュー)で撞(つ)いて的球に当ててポケットに落とす競技です.私は、自動でビリヤードをするロボットの開発の一環として,台の上にある球の位置を自動検出するシステムを開発しています.ビリヤード競技の主な動作は球を撞くことですが,そのためには手球や的球の位置を正確に知らなければなりません.球がどこにあるかわからなければ撞いた球を的球には当てられませんし,そもそも手球を撞くこともできません.

システムはカメラとパソコンで構成されています。台の上方に設置したカメラで台の上を撮影し,パソコンで画像を処理して必要な情報を取り出します.まず,何も映っていない台の画像(図1)を撮影しておき,球が映っている画像(図2)と色や明るさを比べ,細かいノイズを取り除いて球の映っている部分を取り出します(図3).そして画像のひずみを補正して,球の領域の中心画素を画像上での球の位置として求めます.

Namera 画素…画像を構成する最小単位,ピクセルともいう.一つの画素は一つの色を持ち,さまざまな色の画素が並んで画像を作る.

ビリヤード撞球機構の開発

ビリヤード撞球機構の開発

片山研究室 幸田啓

ビリヤードは,棒(キュー)を用いて球の動きをコントロールする競技です.しかし,考えたとおりの位置に球を動かすことは難しく,なかなか思うように球をコントロールできません。研究では自動ビリヤードロボットを開発しています(図1).ロボットはセンサを用いて球を感知し、モータによってキュー位置を決め,空気の力を使って伸び縮みするエアシリンダによってキューを動かします.キューの高さを調整し,角度や速度を変えて打ち出した結果,球が回転したり,少しの間飛ぶことがわかりました(図2).

ロボットにはまだ考える頭脳がありませんが,将来は人間と勝負し,勝つことをめざしています.

  s1306

ロボカップロボットコントロール方法の研究

RoboCup SSLロボットコントロール方法の研究

別府研究室 堀江勇冶

RoboCup 小型ロボットリーグ(Small Size League)は,直径 180 [mm],高さ 150 [mm]のロボット6 台が 1 チームとなり,サッカー競技を行う自立型ロボットコンテストです.ロボット(図1)には、オムニホイール(図2)という車輪を4つ備えています.オムニホイールは,車輪の円周上に回転するローラが設置された車輪です.ローラの回転により,車輪の回転と垂直の方向にも移動できます.ロボットの速度は,それぞれの車輪の回転数の合成で決定されます.しかし車輪回転数をベクトル合成しても,正確な移動方向は得られません.実験結果(図3)に示すように,指定進行方向72°のときロボットは,56°の方向に進行しました.このため,ロボットのコントロールプログラムを改良して,ロボットが指定した方向に移動できるようにしました.ロボットが指定した通りに移動できれば,試合を進めるためにも有利です.

robocup

状態予測型制御系の研究

状態予測型制御系の研究

片山研究室 吉永 純平

制御とは、機械など(制御対象)の物理量を検出して、目標値に保つ方法です。たとえば電気コタツでは、中の温度を検出して目標値に保ちます(図1)。しかし、入力(操作量)を変更してから遅れて制御対象が変わる(むだ時間を含む)場合の制御は簡単ではありません。そのため、むだ時間後の状態を予測して、安定に制御できる制御法を研究しています。

yoshinaga

図1 制御系

 

音響レンズを用いた空間電荷分布測定装置の改良

音響レンズを用いた空間電荷分布測定装置の改良

福間研究室 日野絢斗
電線は、導体(銅)の回りを絶縁材料が覆っています。その絶縁材料の中には電荷が入り込みます。しかし多数の電荷が入ると絶縁材料は壊れます。そのため、絶縁材料に入り込んだ電荷を測定する装置が必要となります。

空間電荷分布測定装置は、材料の中の電荷を、絶縁材料にパルス電圧を印加すると、電荷が音波を発生する性質を利用して測定します(図1)。研究では音響レンズを利用して装置を改良しています。音響レンズは、水とアルミニウムの中では音波が進むスピードが違うこと利用して、音波を屈折させます。音響レンズを利用すると、従来よりも分解能の高い測定が可能になります。 

S1313

Copyright © 2013. Electrical Engineering, MCT  Rights Reserved.