カルマンフィルタとは？

カルマンフィルタとは、ノイズを含む観測データから、位置・速度・姿勢などの“真の状態”を推定する最適推定アルゴリズムです。

ロボットの運動モデルから未来の状態を予測し、観測値で補正する「予測（Predict）→更新（Update）」を高速で繰り返すことで、線形ガウス系では最小二乗意味で最適な推定が得られます。非線形システムでは、拡張カルマンフィルタ（EKF）や無香料カルマンフィルタ（UKF）を用います。

ロボットでは、エンコーダ・IMU・トルクセンサー・ビジョンカメラなど複数センサの情報を統合するセンサフュージョンの中心技術として活用されます。IMUドリフトの補正、カメラ検出の揺れ抑制、力制御の安定化、AGV/AMRの自己位置推定など、多くの工程で欠かせません。推定精度は共分散行列 Q（モデル誤差）・R（観測誤差）の設定に大きく依存します。

FAIRINOでは、トルクセンサーやビジョン連携と組み合わせることで、接触作業の安定化や位置追従性が向上。協働ロボットの安全性・動作品質を支える重要技術です。