カメラは遮蔽・照明・粉塵に弱く、屋内や構造物の陰ではGPSも使えません。しかしロボット同士の「位置関係」さえ分かれば、協調動作は成立します——当社は、無線(UWB)で位置関係を直接測り、カメラレス・GPSレスで複数ロボットの隊形維持・遮蔽追従・再整列を実現する協調制御の研究開発を進めています。位置推定の要素試作はすでに実データで動作しており、ロボット関連の展示会への出展を目指して開発中です。本ページは進行中の研究開発のご紹介です。
UWB(超広帯域無線)の短パルスを送受信し、ToF(Time of Flight)で距離をcmオーダーで測定。さらに複数アンテナの位相差から到来角(AoA)を推定し、距離と角度からタグの位置を幾何的に求めます。光学カメラと違って遮蔽物の裏でも電波は回り込むため、「見えない相手」との位置関係を保てるのが本質的な強みです。
目指すのは、画像を認識するAIではなく、無線で得た位置関係から複数ロボットの動きを調整する「協調判断」です。判断は基地局側に集約し、ロボット側は軽い実行だけ——高価なエッジAI機を各ロボットに載せない構成を検討しています。
検討中の協調動作モード遷移(構想)。遮蔽で「見えなくなった」ときこそ、無線センシングの出番です。
市販のUWBモジュール(評価キット)を用いて、ToF測距・AoA推定・位置推定・可視化までを統合した試作GUIを開発し、実データでタグ位置の推定が動作しています。右のアニメーションは実際の動作の様子で、2つの受信局からの距離・角度からタグ位置(緑)を推定し、基準位置(×)と比較しながら移動を追跡しています。
※ 本ページは進行中の研究開発のご紹介であり、仕様・構成は検討中のものです。「ハードは市販モジュールで固定し、位置推定・協調判断をソフトウェアで作り込み、書き換えて改良する」という進め方は、当社のソフトウェア定義の開発プラットフォームと同じ考え方です。