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自律分散ロボット群の隊列移動問題

研究課題

研究課題/領域番号 09680342
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関九州大学 (1998)
広島大学 (1997)

研究代表者

山下 雅史  九州大学, システム情報科学研究科・情報工学専攻, 教授 (00135419)

研究分担者 朝廣 雄一  九州大学, システム情報科学研究科, 助手 (40304761)
浅間 一  理化学研究所, 生化学システム研究室, 先任研究員 (50184156)
藤田 聡  広島大学, 工学部, 助教授 (40228995)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード群移動ロボット / 分散制御 / 分散アルゴリズム / 隊列移動問題 / 協調搬送問題 / 全方向移動ロボット
研究概要

本研究では,整列したロボット群を隊形を変えずに決められた地点に移動させる隊列移動問題を検討する.本問題は基本的な協調問題であり,ロボットに可能な協調動作の質はロボットが共有する知識に依存する.単純な例だと,たとえばロボットが一列に並ぶことは,ロボットが共通の座標系を持っていれば,簡単に解決できるが,共通の座標という言語がない場合には一挙に困難になる.そこで本研究では,隊列移動問題の検討を始める前に,ロボットが自律的に獲得できる知識,特に座標系の共有について検討した(文献1,4).
隊列移動問題に対するアプローチとして,まず隊形が物理的に固定された場合の移動問題である物体搬送問題を解決し,その後物体による位置の拘束を各ロボットが考慮することで「物体無しの物体搬送」を解決することで隊列移動問題を解決するという戦略と取った.本研究では以上のような枠組の中で,橋やロケットのような長尺物を2台のロボットで協調搬送するための分散アルゴリズムを設計し評価している.さらにこの分散アルゴリズムはn角形の物体をn台のロボットで搬送する場合にも有効であることをシミュレーション実験で確認している(文献2,3,図書1).
本研究では開発した分散アルゴリズムの性能を理化学研究所で開発した全方向移動ロボットを用いて検討することにしている.予備実験として,上記のロボットを2台力センサーを介して直接に棒で繋ぎ簡単なアルゴリズムで動作を確認した結果,直接結合では互いの自律的な動作に対するフィードバックが十分に機能しないことが分かった.そこで,力センサーと棒の間にマルチリンクと呼ばれるバファーを挟むことにし,設計と製作を行なった.現在その実装がおおよそ終了している(文献5,6).来年度に申請している補助金が採択になれば,その動作確認,アルゴリズムの実装,実験と進む予定である.

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] I.Suzuki and M.Yamashita: "A theory of distributed anonymous mobile robots -Formation and agreement problems" SIAM J.Computing(to appear).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Chen,et al.: "Time optimal motion of two robots carrying a ladder under a velocity constraint" IEEE Trans.Robotics and Automation. 13・5. 721-729 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suzuki and M.Yamashita: "Carrying an object under distributed control" Dagstuhl Seminar on Modelling and Planning for Sensor-based Intelligent Robot Systems. to appear.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oasa,et al.: "A robust distributed convergence algorithm for autonomous mobile robots" International Conference on Systems,Man and Cybernetics. 287-292 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮田,川端,淺間,小菅,新井: "異方性を利用したコンプライアンス型協調作業システム" 1999年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 発表予定.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 淺間 一: "力センサを用いた全方向移動ロボットの直接操縦型制御" 1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 445 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] eds R.C.Bolles,et al.: "Intelligent Robots:Sensing,Modeling and Planning" World Science Publishing, 305-321 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suzuki and M.Yamashita: "A theory of distributed anonymous mobile robots-Formation and agreement problems" SIAM J.Computing. (to appear).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z,Chen, I.Suzuki, and M.Yamashita: "Time optimal motion of two robots carrying a ladder under a velocity constraint" IEEE Trans.Robotics and Automation. 13・5. 721-729 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suzuki and M.Yamashita: "Carrying an object under distributed control" Dagstuhl Seminar on Modelling and Planning for Sensor-based Intelligent Robot Systems. (to ap-pear).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oasa, I.Suzuki, and M.Yamashita: "A robust distributed convergence algorithm for autonomous mobile robots" Proc.1997 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. 287-292 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z,Chen, I.Suzuki, and M.Yamashita: "Time Optimal Motion of Two Robots Carrying a Ladder Under a Velocity Constraint" IEEE Trans.Robotics and Automation. 13,5. 721-729 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ando, I.Suzuki, and M.Yamashita: "Point Formation and Related Agreement Problems for Synchronous Mobile Robots with Limited Visibility" IEEE Trans.Robotics and Automation. (conditionally accepted).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Isomoto, N.Johnson, S.Okada, S.Fujita, and M.Yamashita: "Simulation of Dynamic Communication Clusters in a Factory Environment" Proc.SPIE International Symposium on Intelligent Systems in Design and Manufacturing. 326-333 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fujita, S.Fujita, M.Yamashita, I.Suzuki, H.Asama, S.Okada, and K.Isomoto: "Learning-Based Automatic Generation of Collision Avoidance Algorithms for Multiple Autonomous Mobile Robots" IEEE/RSJ International Symposium on Intelligent Robots and Systems. 1553-1558 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Suzuki and M.Yamashita: Agreement on a Common X-Y Coordinate System by a Group of Mobile Robots Intelligent Robots : Sensing, Modeling and Planning (eds.R.C.Bolles, H.Bunke, and H.Nolte-meier). World Science Publishing, 305-321 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Suzuki and Yamashita: "A Theory of Distributed Anonymous Mobile Robots -Formation and Agreement Problems" SIAM J. Computing. (to appear).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Z. Chen, et al.: "Time Optimal Motion of Two Robots Carrying a Ladder Under a Velocity constraint" IEEE Trans. Robotics and Automation. 13・5. 721-729 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I. Suzuki and Yamashita: "Carrying an Object under Distributed Control." Dagstuhl Seminar on Modelling and Planning for Sensor-based Intelligent Robot Systems. (to appear).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Oasa, et al.: "A Robust Distributed Convergence Algorithm for Autonomous Mobile Robots" IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. 287-292 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 宮田, 川端, 淺間, 小菅, 新井: "異方性を利用したコンプライアンス型協調作業システム" 1999年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 淺間 一: "力センサを用いた全方向移動ロボットの直接操縦型制御" 1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 445 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] eds R. Bolles, et al.: "Intelligent Robots: Sensing, Modeling and Planning" World Science Publishing, 305-321 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.Suzuki: "A Theory of Distributed Anonymous Mobile Robots-Formation and Agreement Problems." SIAM J.Computing(to appear).(1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Suzuki: "Carrying an Object under Distributed Control." Dagstuhl-Seminar on Modeling and Planning for Sensor-Based Intelligent Robot Systems,Dagstuhl. Germany(to appear).(1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Z.Chen: "Time Optimal Motion of Two Robots Carrying a Ladder Under a Velocity Constraint." IEEE Trans.Robotics and Automation. 13,5. 721-729 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木義満: "棒状の物体を運搬する2台の全方向移動ロボットの分散協調アルゴリズムの評価" 平成9年度電気・情報関連学会中国支部第48回連合大会講演論文集. 387 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 浅間一: "力センサーを用いた全方向移動ロボットの直接操縦型制御." 1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 445 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木義満: "Distributed Strategies for Two Omnidirectional Robots Carring a Ladder" 1997年第15回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 881-882 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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