圧電型超音波マイクロアレイセンサと物体位置計測への応用

概要

既存の自律移動ロボットの物体位置計測システムは、多くの種類のセ ンサが組み合わされて使用されており、大型、高消費電力、高コストという問題点がある。そのためにロボットの開発者からは新たな小型・低消費電力・リアル タイム性を併せ持つ物体位置計測システムの開発が求められている。本研究では、小型の物体位置計測システムを作製するために、以下の要素技術の開発を行っ た。
１） 良好な圧電性を有するPZT圧電体薄膜の作製
２） MEMS技術を用いたダイアフラム構造の圧電型超音波マイクロアレイセンサの作製
３） BBD用いたアナログ信号処理回路及び、FPGAを用いたデジタル信号処理回路の作製
上記の技術を用いて小型の物体位置計測システムを作製し、自律移動ロボットに実装した。作製した自律移動ロボットを用いて障害物回避テストを行った結果、 ロボットは障害物を正確に認識し、障害物を回避した。以上の結果により、圧電体薄膜作製技術とMEMS技術とFPGAを用いたデジタル信号処理技術により 作製された物体位置計測システムの可能性、有用性が示された。