カメラを用いた人の非接触状態計測
カメラの映像から顔や顔のパーツ，身体の動きを検出して生体信号を計測したり，計測した情報を応用するシステムを作成しています．また，計測したデータが，実際のセンサで計測したデータとどのくらい一致するのか，どんな風に違っているのかについて比較，解析しています． カメラを用いたウェアレス（非接触）での計測とその応用について検討しています．
ROS（Robot Operating System）はロボット制御ソフトウェアの効率的な開発を実現するツール・ライブラリ群のセットで，世界中でロボットの研究・開発に利用されています． 本シーズはROSを通じたロボットのプログラミング研修に適したオリジナルのロボットを提供するものです．このロボットはハードウェアの構造も比較的分かりやすいように設計されているため，ソフトウェアの研修を終えた後に自分自身でロボットを構築する手助けとなります． 実際に提案するロボットを使ったROSの技術セミナーを開催し，参加者からは好意的な評価を得ています． また，大阪工業大学情報科学部でもPythonやC++によるロボット制御プログラミングを学ぶための教材としてゼミやPBL（Project Based Learning）で活用しています． ゼミやPBLにおいては小型の車輪移動ロボットと中・大型の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． 市販の大型ロボットは高価なものが多いですが，独自に設計・製作したロボットは低コストで手軽に利用可能です． ４足歩行ロボットや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，様々な研修用ロボットの製作ノウハウを有しています．
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
ROSセミナー「2.5時間で分かる！」シリーズ
小型差動２輪型ロボット「Minibot light」を使用し，実際に対面でのROSセミナーを開催しています．
いずれも満席で好意的な評価を得ています．
個々のニーズに応じた個別セミナ（学術指導）も承ります．
開催済みセミナーへのリンク
セミナーの様子
セミナーの事後報告
4足歩行ロボット
入手性の良い部品を活用し製作されています．設計も単純なため容易に拡張可能です．
歩容や足の長さの変更が及ぼす影響を検証するなど，様々な実験をすることができます．
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．
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．
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
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．
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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