file figrm_manu1_page14.gda
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doc_set 2007

ロボット分野のロードマップ(特殊環境用ロボット)機能と技術センシングセンシング機能目標性能ピジョンセンサ触覚センサ聴覚センサ測位センサブレインマシンインタフェース機能神経接続関節接続(筋電、脳波、視線など)接続機械マニピュレーションマニピュレータ機能マニピュレータ機構目標性能運動制御作業計画力・触覚センシング視覚センシングハンド機能目標性能ハンド機構運動制御力・触覚センシング機能目標性能移動メカニズム機能目標性能センシングナビゲーション機能目標性能アクチュエータ通信ネットワークエネルギー・パワーマネジメントエネルギ源機能目標性能充電/電池省エネ制御環境メカトロニクス機能目標性能環境メカトロニクスRTビルトインシステム新社会インフラシステム機能機能機能通信耐環境性機能耐放射線性外部情報利用機能機能搭乗型ヒューマンインタフェース複数アーム軸操作作業軌跡制御・多自由度作業装置(マニプレータ)対応操縦系・多腕、多関節マニプレータ同時操作目標形状生成多腕・多間接操作ジョイスティック設計図面情報利用電装部品耐放性ー10?Svロボット駐車場システム概念理論検証局所システム高パワー密度ハイプリッドキャパシタ5kw/kg動的運転最適化制御高効率瞬間充放電制御高速効率CVT5ms・90%大出力プラグインアクチュエータ性能評価の標準化管理下にある地域システムシステムキー要素検証、ペンチマーク運用24時間港湾荷役システムインテリジェントP&Rオペレータ操作に必要な情報提示訴訟に備えたオペレータ操作と状況の完全記録オペレータ操作の補助・保管周囲環境の完全把握(大型インタフィース)視覚・力覚・触覚・聴覚融合型インタフィース作業指示理解自律化による操縦支援システム超多数サイトでの無線LAN高速で安定した大容量通信超多サイと超距離無線LAN(原子力容器燃料領域)ー108Sv耐熱性向上耐環境専用機の配備(原子力容器非燃料領域)ー104Sv現行建設機械ペース無線通信、無線LAN携帯電話網、衛星通信網大容量アドホックネット移動体高速通信インフラフィールド作業機械対応温度、湿度、振動、塵埃等、コンパクト、低消費エネルギー、高負荷落下衝撃吸収耐熱、防ガス仕様等の確立施工対象設計情報利用作業目標・手順生成・作業目標提示感覚的に操作可能な操縦性の実現HUD・多機能作業情報・タスク指示型操作系・作業対象状況・目標提示・大まかな操作指示+詳細動作自動化リアム+ウァーチャル+立体視ディスプレイミッション指示型操作系作業手順指示多数サイトでのジャミングレスリアルタイム無線LANリモコン操縦装置遠隔操縦周囲環境の完全把握(ポータブル型インタフィース)新都市システム都市システム建設無人都市物流システム地域システム実運用開始バイロット運用無人地下搬送システム概念提案システム検討開始効率5%リチウムイオン電池ロボット単体高効率水圧サーボスタティックな環境構造化GIS通信プロトコルによる環境表現の標準化都市内構造化マップの整備・標準化家庭・地域複合システムダイナミックな環境構造化熱回収システム生物型省エネ地域インフラ最適運用制京都議定書完遂最適ハイブリッドシステム動作時間24h、効率60%以下動作時間10h、効率30%以上高効率サーボロックシステム全電動システム車への波及効率50%、移動ロボットパワー回生システムRTシステム最適運用制御非接触結電システム低価格度パワー密度キャパシタ・パワー密度1Kwh/kg低価格度パワー密度キャパシタ・パワー密度5Kwh/kg、価格10万簡易自動充電自動充電技術(非接触方式)・ギャップ30nm、効率80%充電タイミングの検出と充電制御過負荷適応制御・省エネ率50%以上高速自動充電、10分効率10%、フォークリフト小型軽量電池・24V.50Atr.10kg燃料電池・パワー密度5Kwh/kg負荷予測最適制御・省エネ率70%以上効率30%、移動ロボット動作時間4h、効率20%以上ディーゼル・電動ハイブリッド動作時間1h、効率5%以上いつでも使用可能エネルギ自動補給2004~20052006200720082010200920152025実験室環境下での認識能力機械周囲障害物検出構造化された環境(展示会場など)下での認識能力試験ヤード(屋内)での認識能力機械周囲監視特定の材質の認識ができる好条件下で作業員、資材等の識別、位置の特定レーザスキャニング赤外線センサ監視カメラ変化する環境(室外環境)下での認識能力・選別率80%以上屋外処理現場での適用材質毎に精選別ができる材質毎に粗選別ができる実屋内環境下での認識能力・選別率60%以上汚れ・粉環境での認識機械作業環境認識中間処理場内への適用・作業対象(土質、固さ、水分・・・)・移動環境(不特定障害物)・転倒、足下崩壊境研究開発フェーズ神経接続電極の開発、神経信号のパターン解析間接接続型インタフェース神経電極埋め込みによる仮想感覚(視覚、触覚)生体埋め込み用LSI直接接続型インタフェース管理環境下の移動瞬発アクチュエータ:NPAモータ・3倍定格、3秒インテリジェントコネクタドライバー体ネットワークプラグイン・実行10Mbyte/s.RTM実装ロボット用瞬発アクチュエータ・10倍定格、3秒Frex-RayコアResponsibeLinkコアRTカスタムアクチュエータロボット用瞬発アクチュエータ・30倍定格、1秒人工筋肉リニアシステム人工筋肉・電動モータハイブリッドシステム人工筋肉・サーボシステム活用人並みアクチュエータインテリジェント筋肉リアルタイム無線LAN通信アクチュエータ小型大容量アクチュエータ瞬発アクチュエータ、30倍低格、1秒大容量アクチュエータリアルタイム通信NPA油圧・電子制御の高機能化瞬発アクチュエータ、3倍低格、3秒モーター体型インテリジェントドライバビルトイン型インテリジェントドライバ瞬発アクチュエータハイブリッドナビゲーションシステム非管理群ロボット協調移動自動車との共存一般行動計画技術・一般環境下の移動経路計画・一般作業タスク動作計画対象物の安全重要度判別不整地3次元位置同定一時設置ランドマーク標準化3次元リアルタイムマップ生成RFIDタグ、屋内測位センサ活用移動高信頼・高速環知覚移動経路計画動的障害物回避グローバル座標測位情報のインフラ化可搬設置型ランドマーク人・ロボット共通ルール走行複数移動物体認識と行動制御複数移動物体認識人移動方向検出技術追従すべき人・誘導する人との距離姿勢・距離1.5mlにおいて10度地図生成、住居の90%未知環境リアルタイム軌道生成・生成率95%以上自己位置同定、10cm室内GPS複数ランドマーク認識高域測位技術30m四方で0.5m行動学習2011ー2014自己位置認識技術環境センシング・人とその他の認識・認識率95%環境認識技術未知環境リアルタイム軌道生成・生成率50%既知環境軌道生成安全移動(障害物認識)既知環境、4km/h障害物の概念的理解地図入力・固定ランドマーク活用未知環境での自己位置認識人間の移動可能環境での自由移動地図・固定ランドマーク活用衝突回避、簡単な障害物検知既知環境、1km/h移動技術移動ロボット機構・全方位移動・3脚脚車輪移動機構クローラホイール高速脚輪機構シンプルな対象の把持リアルタイム環境認識による詳細移動面MAP生成利用者の認証、人の認識環境認識による詳細移動面MAP生成物体ランドマーク簡易生成地図・環境認識既知環境、40km/h地図生成・簡易ランドマーク活用と一緒に移動できるモジュール型機構全姿勢移動機構斜面、凹凸面起き上がり2足機構屋内不整地(階段+瓦礫)移動機構不整地安定歩行機構移動環境理解(視覚+駆動力等複合情報による走行環境の認識)野外不整地安定高速走行機構姿勢制御+駆動力制御+振動抑制等不整地安定走行機構壊れても動ける機能保全性冗長軸安定制御バイオミメティクス応用Bernstein問題等広帯域力センサ:帯域10000倍、ヒステリシス0.1%ドライバ内蔵、省配線柔軟皮膚機能付き筋肉型冗長機構超小型不製地移動ロボット不整・泥内・布団内・狭窄地移動ケーブル・ホースハンドリング未知屋外不整地での高速障害物回避(5m/s)3次元柔軟アレイセンサ操り動作計画触覚機能付き冗長アクチュエータ不整地適応安定走行階段60度2m/s負荷検出双腕・多軸アーム可変出力制限制御モジュール機構、省配線コンプライアンス調整制御(柔軟性可変)高解像度ピジョン(ー1000万画素)高感度ピジョン(0.1ー1ルクス、ダイナミックレンジ3.4裄)実時間ピジョンチップ(フレームレート1KHz、64x64画素)3次元距離センサ(128x123、15fps)視聴覚融合視覚+他情報融合視触覚融合音源定位、複数の話者が判別できる(実験室レベル)屋内用(電池式)測位センサ(iGPS)RFIDタグ力センサ(小型化、安価、高信頼性、高耐環境性、高耐負荷性)高性能圧力触覚センサ(10MPa)野外移動環境(視覚+車体状能(速度、駆動力、姿勢・・・)+度質など音源定位、騒音環境下での話者が判別できる足下崩壊など危険状況認識(土質強度センサ)視覚+障害物検出センサ複合による周囲認識土質センシング触覚情報処理のLSI化インピーダンス・コンプライアンス調整制御アレイマイク、多自由度アクティブピジョン3次元距離センサ(VGA,奥行き解像度数cm、フレームレート奥行き計測)実時間ピジョンチップ(320x240(QVGA).形状認識、文字認識、複雑背景下でのトラッキング)高性能圧力触覚センサ(20MPa)様々な触感覚の測定能力(接触位置、法線力、接線力、すべり)視触覚情報処理のLSI化高密度、高圧力(1mmピッチ)=人間並みの分別能力(1mm~20mm)高解像度(1億画素ー=人間以上)高蜜度(0.001ルクス、ダイナミックレンジ7裄=人間並)・光学系の小型化、簡略化実時間ピジョンチップ(SVGA,10KHz)、実世界空間認識、人物認識、素材認識3次元距離センサ(SVGA,奥行き解像度数mm、フレームレート奥行き計測)感度自律調整ピジョン対象波長域:可視光線から遠赤外領域高感度ピジョン(0.01ルクス)可搬設置型適応照明高速高効率CVT小型・軽量電池、0.2Kwh/Kg可変コンプライアンス関節大重量駆動制御視覚フィードバック制御(ビジュアルサーボ)行動学習負荷分布検出3指9自由度、質量1kg、負荷1N複雑な形状の対象の把持4指16自由度、質量1kg、負荷1N5指20自由度、質量0.5kg、負荷1N繊細家事支援高速・高密度情報処理非金属、柔軟構造動的環境の軌道生成作業タスク自律生成ロボット間協調連携制御触覚LSIの通信ネットワーク軽量、高コンプライアンス型伝達機構状況対応制御モード自動切替動的行動学習ダイナミクス利用作業力覚・触覚情報処理のLSI化触覚センサの装着視覚・力覚・触覚融合制御熱錬者スキルの学習アルゴリズム特定作業タスク動作計画知識データベース利用物体形状/位置検出1m3内±5mm高速接触適応制御筋電義手、インテリジェント義足人を傷つけない(過負荷回避)重量タイプ:質量35kg、手先速度2m/s、負荷100N軽量タイプ:質量6kg、負荷2kgロボット本体が軽いぶつかっても危険できない力制御1%、応答10Hz人工網膜、人工眼人間的作業人間に近い手先感覚家庭内作業(家事支援作業)応急手当・簡易診断複数物把持人間との協働パワーアシスト行動を学習する人も自身も傷つけない(柔軟制御)高応答な接触検知重量物対応多自由度家事支援等の作業(特定簡易作業)作業目的に応じた行動計画安全・恐怖心回避(超接触検知)軽量タイプ:質量3kg、手先速度2m/s、負荷30N重量タイプ:質量100kg、手先速度2m/s、負荷1.000N作業工程連携情報利用設計情報+他の施工機械施工情報利用超小型測位センサ3指9自由度、質量1kg、負荷0.6N人間方式指制御瞬発アクチュエータ、10倍低格、3秒瞬発アクチュエータ、10倍低格、3秒新サーボ暖発システムリアルタイム体内パワーネットワーク物流機械地域省エネ2倍改善建設機械2016ー2024