ロボットを追従させるには？

質問

予算10万円～20万程度で、"室内"で人にロボットが追従するようなシステムを作りたいと考えています。
人側には例えば小型の機械(GPSなど)を付けたりなどすることもOKだとして、どのような方法が低予算で追従する仕組みができるでしょうか？
GPSを人と機械側に付け座標情報から追従させるのはGPSユニットも安価で良いと考えているのですが、GPSは誤差が10m程度あって室内で追従させたいので現実的ではありません。（誤差1m以内程度が理想です）（室内だとGPSは受信しずらいかも。。）
とくにGPSにこだわっている訳ではないので、幅広いご意見をよろしくお願いします。

回答No.4

noname#78947

>サイズは問いません。というより予算の都合上小さい物になってしまうと思います。ただ、VAIOのUシリーズが載る程度の足腰は欲しいです。
>室内はバリアフリーを想定していて、小さな段差も無いものだと考えて頂けたらと思います。

大きさは室内での動作ということを考慮すれば縦横30cm程度が限界でしょうね。段差が無いのなら移動は足にすると移動速度や追従性に問題が出るので車輪方式が良いでしょう。機構的にも簡単ですし。構造材は安価で加工がしやすいアルミが良いと思います。ただ、バッテリー、モーター、タイヤ、ギアなどを乗せても壊れない程度の強度を持たせると5kg弱ぐらいにはなりますからモーターはそれなりに出力があるものじゃないとパワー不足になります。

>動作時間は30分程度は欲しいですが、最低10分あればOKです。

この程度の時間で良いのならニッケル水素電池が安価で手に入るので向いているでしょう。秋葉原などでバラ売りされているものなら1本当たり150円程度です。動作時間と起動に必要な電圧を稼ぐために10本ぐらいを直列につないだ物を2つ並列に設置するのが望ましいですね。

>温度センサーについて詳しく教えて頂けたらと思います。

予算・サイズ・技術的な制限があるのでロボットにはセンサーを設置するのがせいぜいですね。後はセンサーが反応する温度を人間の体温ぐらいにセットすれば良いのでは？

後は、人間が発信機を所持してロボットには受信機を設置する方式も考えられますね。ただ、サイズが小さくて予算内で設置できるセンサーがあるのかは知りませんが。

全体的に予算不足ですね。この程度の予算では誤作動を起こしまくるようなロボットしか出来ません。人間だけに反応するような高度な識別機能を付加するにはかなりの予算が必要になります。それに、構造材の加工を行う機材はあるんですか？個人レベルでそろえることが出来る機材では精密な加工が出来ないので問題外ですよ。ちなみに、自分が高校時代に使用していた機材はフライス盤が1000万円ぐらい、旋盤が800万円ぐらいはするらしいですね。当然、学校の施設を使用しました。個人用の精度が低くて小型のものでも数万円～数十万円はしますし、加工精度がイマイチなのでまともに使えませんよ。

回答No.3

dekopa-

予算って、ロボット代抜きですよね？

1.メッシュ状にセンサを張り巡らせる
室内なら、赤外線式タッチパネルのように発振部と受光部を壁に貼付けて、遮ったら何かある、と判断。XY軸で判断すれば座標が特定できます。しゃがんだら駄目ですが。

2.写真
一定位置から撮影した写真の前後の差分から、移動物と座標を計算する。

3.光源や熱源センサ
センサをロボットに積む。精度が足りないなら、人も発光物を抱える必要がありますね。

4.模様
角度と座標が分かるような模様を床一面に配置し、人が抱える装置がそれを撮影し、計算して座標を求める。
アノトペン等で「見えない模様を読み取る」方式に近いです。
後は無線でロボットに伝えればよい。

ロボットが自分でターゲットを捕捉しないなら、色々ありそうですね。

回答No.2

taikon3

GPSは室内だと反応しません(^_^;

　熱感知センサーをつけとけば、それに応じます。

回答No.1

noname#78947

サイズ的にはどのぐらいを予定しているのでしょうか？自分は高校時代に部活でロボットを作成した(たまにNHKなどでやっている相撲ロボットなど)経験があるのですがそれなりに大きいロボットは駆動部に使用するモーターだけでも1つで2万円程度かかります。また、電源も安価だかすぐに空になるニッケル水素電池から高価だがバッテリーの持ちが良いリチウムイオン電池までいろいろあります。それに、「室内」といってもいろいろな場所があります。平坦な場所のみ、多少の段差を越える、階段も上れる、などいろいろな条件を考えないといけません。

追従システムですが温度センサーはどうでしょうか？人間の体温に反応するように調節すれば対応できるのでは？ただ、夏場や複数の人間がいる場合はどんな反応をするか分かりませんが。

とりあえず、

・ロボットの大きさ
・どの程度の能力を付加するか？(不整地走破性)
・動作時間はどの程度欲しいか

などの補足をお願いします。

ちなみに、２足歩行にするのは予算的にも難しいと思いますよ。間接部のモーター数がかなり多いし制御する基盤が高価ですから。それに人間に追従するほどの速度は出ませんし。その場で向きを変えるだけで数秒かかるぐらいですからね。

補足

サイズは問いません。というより予算の都合上小さい物になってしまうと思います。ただ、VAIOのUシリーズが載る程度の足腰は欲しいです。
室内はバリアフリーを想定していて、小さな段差も無いものだと考えて頂けたらと思います。
動作時間は30分程度は欲しいですが、最低10分あればOKです。

温度センサーについて詳しく教えて頂けたらと思います。
よろしくお願いします。