FPGAデザインコンテスト優勝!

2021年10月23日~24日、第10回 相磯秀夫杯 FPGAデザインコンテストが岡山大学津島キャンパスで開催され、当研究室と東海大学情報通信学部の大川研究室の学生が中心となって結成しているチーム「Ultra_Bot」が出場しました。当研究室と大川研究室との連合チームでの出場は初めてにもかかわらず、見事 優勝 という好成績を収めることができました。本競技会は12月に行われる世界大会への前哨戦となっており、世界1位を目指し、今後もさらに開発を進めてまいります。

チームと開発したロボットの紹介

本競技会では完全自動運転に必要な技術の一つである、画像処理による小型自動運転ロボットの制御技術が競われます。また、画像処理は内部の回路を書き換え可能なデバイス、Field Programmable Gate Array (FPGA)で行われています。Ultra_Botは障害物回避機能と白線認識機能を搭載したロボットの開発に取り組みました。

障害物回避機能に必要な物体認識技術は深層学習により訓練されたモデルが使用されており、当研究室で開発され、ロボカップやWRSでも高い認識精度を誇る認識システムに搭載されている物体認識モデルで使用されているモデルの訓練手法が応用されています。出場する多くのチームが物体検出に苦しむ中、本チームは見事物体の回避に成功しました。また、このシステムはFPGAに実装されており、処理後の物体情報を活用した車体制御にはロボット用ミドルウェアであるRobot Operating System (ROS) 2が用いられています。ここでも、当研究室で培われてきたROSの知見が活かされています。

白線認識機能は大川研究室によって開発され、FPGAで処理された情報をROSノードとして扱う仕組みを構築するツール、FPGA-Oriented Easy Synthesizer Tool (FOrEST) が活用されています。また、車体はTurtleBot3をベースとしたチーム独自のロボットを使用しています。ロボットの設計・組み立てや3Dプリンタを活用した部品の作成などにも当ラボが蓄積してきた多くのノウハウが活用されています!

出走直前
表彰状(左: 2日目4位、右: 1日目優勝)

本大会への出場を通じて、世界大会で勝利するために必要な多くの知見を得ることができました。まだまだ多くの課題が山積しています。開発をより一層加速させ、世界大会優勝を目指します!!

チーム集合写真

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