Development of swarm intelligent robotic system based on chemical communication

• Project/Area Number: 18760198
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Tohoku Gakuin University
• Principal Investigator: SUGAWARA Ken Tohoku Gakuin University, 教養学部, 准教授 (50313424)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 群知能ロボット / 化学物質場 / 仮想フェロモン / 化学コミュニケーション / 動的迷路 / 揮発性化学物質 / トゲオオハリアリ / 親子型掃除ロボット / 化学物質 / 群ロボット / コミュニケーション / 分業 / アルコール / 確率変動モデル

Research Abstract

ロボット間コミュニケーションに化学物質を導入した群ロボットシステムの応用的な側面に焦点を当てた研究を行った.主な成果を2つ示す.(1)分業システムへの適用:化学物質を導入した確率変動モデルを提案し、シミュレーションと実機実験により、その有効性を示した.(2)経路探索問題への適用:迷路を協調的に解く問題を通して化学コミュニケーションの有効性について論じた.揮発性のある化学マーカーの導入により、迷路の構造が動的に変化する場合でも協調して適応的に迷路を解くことができることを示した.

Research Products

• [Journal Article] Modeling of Patrol Behavior of Diacamma's Gamergate (2009)
  • Author(s): K. Yaegashi, K. Sugawara, Y. Hayashi
  • Journal Title: Proc. of 14th Int. Symp. on Artificial Life and Robotics Pages: 664-665
• [Journal Article] Analysis and Modeling of Diacamma workers' Behavior (2009)
  • Author(s): Mai Yuki, Yoshikatsu Hayashi,Ken Sugawara
  • Journal Title: Proc. of 14th Int. Symp. on Artificial Life and Robotics Pages: 666-667
• [Journal Article] Analysis and Modeling of Diacamma workers' Behavior (2009)
  • Author(s): Mai Yuki, Yoshikatsu Hayashi, Ken Sugawara
  • Journal Title: Proc. of 14th Int. Symp. on Artificial Life and Robotics 2009 Vol.1 Pages: 666-667
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modeling of Patrol Behavior of Diacamma's Gamergate (2009)
  • Author(s): K. Yaegashi, K. Sugawara, Y. Hayashi
  • Journal Title: Proc. of 14th Int. Symp. on Artificial Life and Robotics 2009 Vol.1 Pages: 664-665
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis and modeling of ants' behavior from single to multi-body (2008)
  • Author(s): Yoshikatsu Hayashi, Mai Yuki,Ken Sugawara et al
  • Journal Title: Artificial life and robotics 13 Pages: 120-123
• [Journal Article] Analysis and modeling of ants' behavior from single to multi-body (2008)
  • Author(s): Yoshikatsu Hayashi, Mai Yuki. Ken Sugawara, et.al.
  • Journal Title: Journal of Artificial Life and Robotics Vol.13 Pages: 120-123
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Collective Motions and Formations of Multi-robots Based on Simple Dynamics (2007)
  • Author(s): K. Sugawara
  • Journal Title: Proc.of 2007 IEEE/ICME Int. Conf. on Complex Medical Engineering Pages: 122-125
• [Journal Article] 社会的適応行動から学ぶ群ロボットーアリのコロニー形成と維持を対象として (2007)
  • Author(s): 菅原 研, 辻 和希
  • Journal Title: 計測と制御 46 Pages: 928-933
  • NAID: 10020287086
• [Journal Article] Collective Motions and Formations of Multi-robots Based on Simple Dynamics (2007)
  • Author(s): K. Sugawara
  • Journal Title: Proc. of 2007 IEEE/ICME Int. Conf. on Complex Medical Engineering Pages: 122-125
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proportion Regulation in Division of Labor Multi-agent System (2007)
  • Author(s): K. Sugawara
  • Journal Title: Proc. of 2nd Int.Symp on Mobiligence Pages: 203-206
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Collective Motion and Formation of Simple Interacting Robots (2006)
  • Author(s): K. Sugawara et al
  • Journal Title: Proc. 2006 IEEE/RSJ Int. Conf. on Robotics and Systems Pages: 1062-1067
• [Journal Article] A Study on Proportion Regulation Model for Multi-Robot System (2006)
  • Author(s): K. Sugawara, T. Mizuguchi
  • Journal Title: Proc. 8th Int. Symp. on Distributed Autonomous Robotic Systems Pages: 217-226
• [Journal Article] Modelling of Self-driven particles: Foraging ants and pedestrians (2006)
  • Author(s): K. Nishinari,K. Sugawara et al.,
  • Journal Title: Physica A 372 Pages: 132-141
• [Journal Article] Proportion Regulation in Task Allocation Systems(E89-A) (2006)
  • Author(s): T. Mizuguchi,K. Sugawara
  • Journal Title: IEICE Trans. Fundamentals Pages: 2745-2751
• [Journal Article] Proportion Regulation in Task Allocation Systems (2006)
  • Author(s): T.Mizuguchi, K.Sugawara
  • Journal Title: IEICE Trans.Fundamentals E89-A Pages: 2745-2751
  • NAID: 110007537751
• [Journal Article] Modelling of Self-driven particles : Foraging ants and pedestrians (2006)
  • Author(s): K.Nishinari, K.Sugawara, et al.
  • Journal Title: Physica A 372 Pages: 132-141
• [Journal Article] A Study on Proportion Regulation Model for Multi-Robot System (2006)
  • Author(s): K.Sugawara, T.Mizuguchi
  • Journal Title: Proc.8th Int.Symp.On Distributed Autonomous Robotic Systems Pages: 217-226
• [Journal Article] Collective Motion and Formation of Simple Interacting Robots (2006)
  • Author(s): K.Sugawara et al.
  • Journal Title: Porc.2006 IEEE/RSJ Int.Conf.on Robotics and Systems Pages: 1062-1067
• [Journal Article] 分業する群れロボットのための比率制御に関する研究 (2006)
  • Author(s): 木村 友徳, 菅原 研
  • Journal Title: 計測自動制御学会 東北支部 第233回研究集会 Pages: 233-233
• [Journal Article] 化学走性を有するロボットシステムの開発 (2006)
  • Author(s): 庄司瑛彦, 菅原研
  • Journal Title: 平成18年度 第5回 情報処理学会東北支部研究会
• [Presentation] アリロボットが示す適応的行動と自律分散制御 (2008)
  • Author(s): 菅原研
  • Organizer: 日本進化学会第10回東京大会要旨集
• [Presentation] 化学コミュニケーションによる群ロボットの協調作業 (2007)
  • Author(s): 菅原 研, 木村 友徳
  • Organizer: 第17回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知工業大学
  • Year and Date: 2007-08-10
• [Presentation] 化学コミュニケーションによる群ロボットの協調作業 (2007)
  • Author(s): 菅原研,木村友徳
  • Organizer: 第17回インテリジェント・システム・シンポジウム
• [Presentation] Proportion Regulation in Division of Labor for Multi-agent System(203-206) (2007)
  • Author(s): K. Sugawara
  • Organizer: Proc. of 2nd Int. Symp on Mobiligence
• [Presentation] 化学走性を有するロボットシステムの開発 (2007)
  • Author(s): 庄司瑛彦,菅原研
  • Organizer: 平成18年度第5回情報処理学会東北支部研究会
• [Presentation] 分業する群れロボットのための比率制御に関する研究 (2006)
  • Author(s): 木村友徳,菅原研
  • Organizer: 計測自動制御学会東北支部第233回研究集会
• [Book] Human-Robot Interaction (2007)
  • Author(s): K. Sugawara, et al
  • Publisher: I-Tech Education and Publishing
• [Book] Human-Robot Interaction (2007)
  • Author(s): K. Sugawara, et. al.
  • Total Pages: 522
  • Publisher: I-Tech Education and Publishing
• [Remarks]
  • URL: http://www.cs.tohoku-gakuin.ac.jp/~sugawara/