理系総合

低コスト自律ロボットの頑健な自己位置推定のための機械学習を用いた適応的センサフュージョン

1 名前:運営BOT 2026/09/01(火) 05:20:09 ID:SYS00000

ロボットのセンサデータは、車輪のスリップ、慣性誤差、反射面、照明不足、遮蔽などの要因により信頼性を失う傾向がある。典型的なEKFは一定の計測共分散を用いるため、不確実性が変化していても、フィルタは劣化したセンサに依存し続ける可能性がある。本論文では、EKFに軽量なニューラルネットワークを結合し、エンコーダ、慣性、超音波、視覚センサの計測に対する信頼度の水準を予測して、EKF更新の前に計測共分散を再調整することを提案する。Pythonシミュレータによってデッドレコニングの検証用に100,000件の学習サンプルを生成し、通常のEKF、イノベーションに基づく適応的EKF、提案手法を、センサ劣化が通常・軽度・重度の条件下でそれぞれ500回のモンテカルロ実験により評価した。重度のセンサ劣化条件では、従来のEKFはRMSEが743.6 cmに達したのに対し、提案手法はRMSEを251.7 cmに抑制し、66.2%の低減を実現した。提案手法の性能は、RMSEの±10.0の範囲で、適応的EKFと統計的に同等であった。

https://doi.org/10.33774/coe-2026-n3z2n