Safety-Assurance Robot Control Based on Constrained Optimization with Barrier Functions

Research Project

Project/Area Number	24K07551
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21040:Control and system engineering-related
Research Institution	Meiji University
Principal Investigator	伊吹竜也明治大学, 理工学部, 専任准教授 (30725023)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	制御工学 / 最適化 / 制御バリア関数 / 機械学習
Outline of Research at the Start	ロボットの自律制御において，主制御目的に加えてハードウェアの安全性を保証することは必須の要求である．この安全性の保証について，システム制御分野では，制御系設計の容易さと計算負荷が小さいことから，従来のモデル予測制御に代わる手法としてバリア関数による制御手法が期待されている．しかし，バリア関数による安全保証に関する研究の歴史は浅く，真に使える技術となるためにはまだ発展・開拓の余地が十分にある．そこで，本研究課題では，バリア関数による安全性を保証する新規のロボット制御システム構築を目的とする．特に，基礎的なものだけでなく実応用を意識した制御問題を取り扱い，すべての諸課題に対して実機実験を行う．