1. 目的

MIRS2602-REPT-0001（走行系PoC検証） で、ロボットに人がついて回る「追従走行」だけでは施設内をまっすぐ安定して移動させられないことが 分かった。そこで、人が一度手動で運転してコースを覚えさせ、次からはロボットが単独でその 経路をなぞる「教示再生走行」を代替手段として検証する。

本資料は、2026年9月3日〜9月7日に校舎3階（約170m）とクリエイティブラボで実施した教示再生走行試験の結果を まとめたものである。検証1で顕在化した問題を教示再生走行で解決できたかを確認する。

教示再生走行の流れ：まず人がロボットを手動で運転してコースを1周する（教示）。 このときロボットは周囲をレーザーで測って地図を作り、通った経路を記録する。2回目以降は、 その地図と経路を使ってロボットが人の操作なしで同じコースをなぞる（再生）。 走行中に人や物が経路上に現れた場合は、よけずにその場で停止する。

2. 検証対象KPI（合格基準）

走行系(移動手段)の目標は試験員が付き添う以上の負担なく移動できるである。「教示再生走行が実用的である」と言える基準を、本検証で実際に使用しその使用感から決定していく。 教示は人が運転する工程なので「操作なし」は求めず、基準は再生にかける。再生は始めれば人の関与が一切不要であるため、検証1で問題になった速度は考慮する必要がない。 検証1および本検証より決定した合格基準を以下に示す。

3. 検証方法

3階コースは第1〜4回まで失敗が続いた。毎回ログを解析して原因を特定し、修正を重ねた結果、 第5回で教示・再生とも完走した。各回の結果は次の通り。

4. 合格基準別の検証結果

第5回3階試験（経路再現精度 K4 は短距離試験）の実測結果を、合格基準に照らす。

7項目すべて合格。検証1と検証2で顕在化した問題（自己位置のずれ・蛇行・通信断・終点誤差の 未定義）をすべて解決した。ほかに使用していて不具合を感じなかったため 教示再生走行は実用に足ると判断した。

5. KPI以外の実用性に関する確認

• 第5回の再生走行は約170mを6分13秒で完走した（速度「高速」設定）。検証1の追従走行（10分50秒・手動復帰5回）と比べ、所要時間・操作の手間とも大きく改善した。
• 教示中・再生中とも、人の操作介入は不要だった（教示はコースを覚えさせるための運転のみ）。

6. 各試験の詳細と対処

各回の「対処」は、その試験の考察をもとに入れたロボット制御ソフトの修正のうち代表的なものへの リンク（変更内容の記録ページ）。

6-1. 第1回 3階（9月3日）— 失敗

結果：地図の作成には成功したが、1周ぶんのずれを補正するために地図が作り直され、 一部の経路が壁の中に入った。教示再生は開始直後に逆方向へ旋回して壁と衝突し、復帰不能になった。

原因：

• 地図作成ソフトが1周してループを閉じた瞬間に全体を最適化し、それ以前に記録した経路だけが補正前の座標に取り残された
• 再生前に地図を凍結して読み直す仕組みに欠陥があり、自己位置推定ができないまま走っていた。加えて、別の起動セッションで記録した経路を誤って選んでいたため、約180°旋回してから壁へ向かった

対処：

• 6540f4d ループ最適化を無効化し、記録済み経路が壊れないようにした
• 42fba68 経路に地図セッションIDを付け、別セッションの経路を再生できないようにした
• f2f4fd8 地図を凍結したまま自己位置推定を続けられる方式に切り替えた
• 1dc9403 再生開始時に経路の始点姿勢を渡して自己位置合わせを行うよう配線した

6-2. 第2回 3階（9月4日）— 失敗

結果：2つ目の曲がり角で自己位置推定に失敗し、柱と衝突した。

原因：経路を選ぶたびに同じ地図処理ソフトへ地図を読み込ませており、地図のコピーが 積み上がって、自己位置合わせが誤ったコピーに食いついた。

対処：

• 38ce377 経路選択のたびに地図処理を作り直し、読み込みを1回だけ行うようにした

6-3. 短距離（9月4日、クリエイティブラボ）— 完走

3階試験の前後に行っていた動作確認。2班のブース前から直進し、5班のブース内を1周して、 部屋中央の扉前で停止するコースを教示した。

結果：完走。教示ではわざと物のすぐ近くを通したが、再生でも接触せず、 同じ近さを忠実になぞった。教示再生の経路再現精度が実用水準にあることを示す結果で、 合格基準 K4 の根拠にしている。この試験と同様の動作確認は以降も変更を加えるたびに行っておりすべて完走している。

6-4. 第3回 3階（9月4日）— 失敗

結果：3つ目の曲がり角で自己位置推定に失敗し、壁と衝突した。

原因：

• 向きの推定に姿勢センサー（ジャイロ）を使っていなかった。クローラー（無限軌道）はその場旋回で滑るため、車輪の回転だけでは曲がり角で向きが大きくずれる
• 特徴の少ない長い廊下では、地図による位置補正がもともと弱い

対処：

• 6e39f71 姿勢センサー（ジャイロ）の融合を既定で有効にした
• 8ebce6f 廊下での位置補正パラメータを調整し、現場でも微調整できるようにした

6-5. 第4回 3階（9月5日）— 失敗

結果：ロボット本体（ESP32）の通信エラーが頻発し、教示中に操作を受け付けなく なって壁への衝突を繰り返した。教示そのものを完了できず、再生に一度も到達しなかった。

原因：ESP32 の Wi-Fi 通信がほぼランダムで集中的に途切れる。これまで「改善した」と判断 していたのは、試験ごとのばらつきを効果と取り違えていた可能性が高い。

対処：ESP32 の無線をやめ、ラズベリーパイ経由のシリアル（有線）接続に 変更した。ラズベリーパイと PC の間は、レーザーのデータを実測ロス0%で運べている安定した 経路で、その信頼できる経路に相乗りさせる構成にした。

• 1430dcd ESP32 ファームを有線化（Wi-Fi 機能を削除）＋ラズベリーパイ側の中継プログラムを新設
• a7d9ab0 シリアル区間の誤り検出（同期＋長さ＋チェックサム）を追加
• ad3960d 実機で出た受信タイミングの乱れ（50msの周期的なもたつき）を解消

6-6. 第5回 3階（9月7日）— 教示・教示再生とも完走

結果：

• 教示・教示再生とも完走
• 再生走行の所要時間 6分13秒（速度「高速」設定）
• 第1〜3回に共通していた「曲がり角での自己位置推定失敗」は再発しなかった
• 高速で再生したが、目に見えるふらつきはなかった（7b482e9 の速度スケール修正の実走での初確認）
• 終点誤差 500mm 以内

第1〜4回で見つけて直してきた問題（地図の凍結・読み直し、地図セッションの整合、姿勢センサーの 融合、位置補正パラメータ、本体通信の有線化）が、校舎3階という実条件でまとめて解決したことを初めて確認できた。この回で新たな不具合は検出していない。

7. 考察・今後の方針

3階コースでの教示再生走行試験は5回中4回まで失敗が続いたが、原因を1つずつ特定して修正した結果、 第5回で教示・再生とも完走し、設定した合格基準7項目すべてに合格した。追従走行（検証1）で 課題だった直線の蛇行・壁への衝突・通信断・所要時間は、いずれも教示再生走行では解消している。

走行系は次に製品の配電盤付近での動作(走行系(試験場内))を実装する。

8. 関連文書

• MIRS2602-REPT-0001 走行系PoC検証
• MIRS2602-DSGN-0001 企画・基本設計（PoC構想・KPI定義）