走行距離測定

オドメトリとは、モーション センサーからのデータを使用して、時間経過に伴う位置の変化を推定する方法です。ロボット工学では、一部の脚付きロボットや車輪付きロボットが、開始位置に対する位置を推定するために使用します。この方法は、時間経過に伴う速度測定値の積分によって位置を推定するため、誤差の影響を受けやすいです。オドメトリを効果的に使用するには、ほとんどの場合、迅速かつ正確なデータ収集、機器のキャリブレーション、および処理が必要です。

オドメトリという言葉は、ギリシャ語のodos (「ルート」の意味) とmetron (「測定」の意味) から構成されています。

ロボットの車輪または脚の関節にロータリー エンコーダーが付いているとします。ロボットはしばらく前進し、どのくらいの距離を移動したかを知りたいと考えます。車輪がどのくらい回転したかを測定し、車輪の円周がわかれば距離を計算します。

列車運行でもオドメトリがよく使用されます。通常、列車は線路内の固定センサーを通過することで絶対位置を取得しますが、オドメトリは列車がセンサー間にあるときに相対位置を計算するために使用されます。

単純なロボットに、前進または後進可能な 2 つの車輪があり、ロボットの中心から等距離で互いに平行に配置されているとします。さらに、各モーターにはロータリー エンコーダがあり、どちらかの車輪が床に沿って 1「単位」前進または後進したかどうかを判断できます。この単位は、車輪の円周とエンコーダの解像度の比率として定義されます。

右車輪が静止したまま左車輪が 1 単位前進すると、右車輪がピボットとして機能し、左車輪は時計回り方向に円弧を描きます。距離の単位は通常非常に小さいため、この円弧が直線であると仮定して近似することができます。したがって、左車輪の元の位置、左車輪の最終位置、および右車輪の位置は三角形を形成し、これをAと呼ぶことができます。

また、中心の元の位置、中心の最終位置、および右車輪の位置は、三角形B を形成します。ロボットの中心はどちらの車輪からも等距離にあり、右車輪で形成される角度を共有するため、三角形Aと三角形Bは相似三角形です。この状況では、ロボットの中心の位置の変化の大きさは単位の半分です。この変化の角度は、正弦定理を使用して決定できます。

• 推測航法
• 視覚オドメトリ

ウィキメディア・コモンズには、オドメトリに関連するメディアがあります。

• 「PID ベースの技術を使用した競合オドメトリと推測航法」。シアトル ロボティクス。2016 年 4 月 17 日閲覧。