トモグラフィー画像の3次元可視化プログラムの作成
X線CTやMRIなどで撮影したトモグラフィー像（断層画像）の中から，注目領域だけを検出したり，立体構造を想像することは容易ではありません．画像処理技術や手法の応用により，注目領域のセグメンテーションとラベリング，立体構造の再構成を行い，三次元可視化するためのソフトウェアの開発に取り組んでいます．
大阪工業大学情報科学部では中之島ロボットチャレンジという屋外での自律走行ロボットの競技に2021年から参加し，PBLのテーマとして活用しています． PBLにおいては小型の車輪移動ロボットと大型の競技用ロボットを使い分け，効率的に学習を進められるように配慮しています．また，高価な市販ロボットを購入する必要がないよう，屋内外で手軽に実験可能なロボットを独自に設計・製作して利用しています。 車輪移動型ロボットに装着するアーム等も製作しており、様々なPBL用ロボットの製作ノウハウを有しています．
ROS対応PBL用ロボットの概要
これまでに作成したロボット群の紹介動画です。動作デモは下の方で閲覧できます。
屋内外対応差動２輪型ロボット Minibot v6
屋外用ロボットです．小型，軽量（40cm四方，10kg程度）で持ち運びが容易になっており，各種センサを搭載して屋外自律走行の実験が簡単に行えるように設計しました．
中之島ロボットチャレンジ（https://www.nakanoshima-rc.jp/index.html）等で利用しています．
詳細はhttps://github.com/KMiyawaki/oit_minibot_heavy_v6をご参照ください。
- CPU：Jetson Xavier NX
- ギアモータ：100:1 Metal Gearmotor 37Dx73L mm 12V with 64 CPR Encoder
- モータコントローラ：RoboClaw 2x7A Motor Controller (V5C)
- レーザ距離センサ：Velodyne VLP-16 または Slamtec RPLIDAR A3
- 必要に応じて、Intel RealSense や ZED2 などのRGB-Dカメラを追加可能．
小型差動２輪型ロボット「Minibot light」
基本的な素材としてMDFボード（中密度繊維板）を利用し，レーザ加工によって部品を製作しています．
小型ながら，CPU・カメラ・レーザ距離センサが組み込まれており，ROS（Robot Operating System）のナビゲーション（自律移動）に関する演習がすぐに行えるようになっています．また、GPGPUによる物体認識を使った演習も可能です．https://github.com/KMiyawaki/oit_navigation_minibot_light_01 もご参照ください．
- CPU：Jetson NANO
- ギアモータ：100:1 Micro Metal Gear motor HPCB 12V with Extended Motor Shaft
- エンコーダ：Magnetic Encoder Pair Kit for Micro Metal Gear motors; 12 CPR; 2.7-18V (HPCB compatible)
- モータコントローラ：RoboClaw 2x7A Motor Controller (V5C)
- レーザ距離センサ：EAI-YDLIDAR-X4
- カメラ：ラズベリーパイカメラモジュールV2
- 必要に応じて、サーボモータ等を追加可能
アーム付き全方向移動型ロボット「ラサラス」
基本的な素材としてアルミフレームを利用し，全方向移動台車に加えてアーム（MoveIt対応）と上下動ステージを搭載しています．
小型ロボットで学んだナビゲーションに関する知識をほぼそのまま活用し，物体認識，アームを使った把持動作，人物認識など，自律移動からマニピューレションを含めたさらに高度なロボットプログラミングの演習が可能です．
そのままロボカップ＠ホームリーグ（屋内でロボットがどの程度人間の生活を支援できるかを競う）等の競技にも利用できます．
- CPU：Jetson TX2
- 車体部分
- ギアモータ：KS5N-IG36P-027EN
- モータコントローラ：RoboClaw 2x30A Motor Controller
- アーム：Robotis Dynamixel サーボモータ
- レーザ距離センサ：北陽UTM30-LX
- 深度センサ：Intel Real Sense
- マイク：CS-3eショットガンマイク
- その他FPGAを利用した独自の視覚センサを搭載．
メカナムホイール全方向移動タイプ
メカナムホイールを使った全方向移動台車です．
オムニホイール同様，地図作成ナビゲーションなどの機能が利用できます．上半身も搭載可能です．
同じ全方向移動でも様々な構造があることを体験・学習できます．
- バッテリ：12V 7.2AH×4（最大8個搭載可能）
- モータ：KS5N-IG36P-027EN（エンコーダ付き）×4
- コントローラ：RoboClaw 2x30A Motor Controller ×2
- メカナムホイール：203mm ステンレスメカナムホイール
- レーザ距離センサ：北陽UTM-30LX
論文
「Online learning environment for robotics programming using ROS simulator」(2022)『Proceedings of the 10th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering』p.203-207.
「人間との協調作業が可能な屋内外対応 ゴミ回収支援ロボットの開発」(2022)『インタラクション2022論文集』3D13p.442-445.
「ロボカップジャパンオープン＠ホームリーグ ～家庭における生活支援ロボット～」(2016)『システム制御情報学会誌』60(2)p.73-78.
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