作業内容や作業環境に関する知識を利用した複数台ロボット協調システムに関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02452182
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 長田 正 九州大学, 工学部, 教授 (20136542)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 伸廣 九州大学, 工学部, 助手 (80224020) ; 木室 義彦 九州大学, 工学部, 助手 (30205009)
• Keywords: 時間推論 / プランニングシステム / AND / ORグラフ / 運動計画 / 障害物回避問題 / レンジファインダ / ファジールール / マニピュレータの協調制御

Research Abstract

(1)作業計画レベル(2)環境認識、モデル作成レベル(3)マニピュレータ制御レベルについて、複数ロボット協調システムの研究を行った。
(1)時間推論を利用することで副目標の達成順序関係を求め、これを双方向探索における中間目標の設定に応用した効率的なプランニングシステムを開発した。また、複数ロボットのためのプランニングに関しても、時間推論による新しい問題分割法を提案した。
次に、作業を組み立て作業に限定したAND/ORグラフに基づくプランニングの自動生成法を考案した。
更に、マニピュレータや障害物を複数の球で近似することで、対応するコンフィグレーションの幾何モデルが簡単に構成できることを明らかにし、ポテンシャル法に基づく複数マニピュレータの運動計画法を提案した。また、障害物回避問題をコンフィグレーション空間の占有問題に置き換えることで、複数マニピュレータの衝突回避問題を解決する手法を提案した。
(2)面情報を利用した曲面パッチ分割法並びに曲面体の識別法を提案した。物体の認識を効率的に行うためには、照合のためのモデルの作成法の開発が重要である。対象物のsaliency(特異性)の抽出とそれに基づくモデルの作成法並びに計測データとの効率的な照合法を提案した。
次に、3次元物体の計測や認識を高速化するために、両眼視法と投光法とを組合わせた注視点制御が可能な距離計測装置を開発した。
(3)ファジイルールに基づく力制御アルゴリズムを基礎とし、複数マニピュレータによる協調作業のための作業レベルでの制御ルールを開発し、幾つかの協調作業に適用してその有効性を確認した。具体的には、ファジィルールに基づいたプリミティブな制御則とそれらを組合わせた基本的な運動制御レベルのプログラムを開発し、これらを基に作業レベルの制御ルールを構築するといった階層的な制御の枠組みを提案した。

Research Products

• [Publications] Zha Hong-bin: "Quantifying Saliency of Feature Points on 3-D Curved Surfaces from Range Image" Proc. IEEE ICRA′92. 1695-1700 (1992)
• [Publications] 孫 李豊: "多レベルルールベースに基づく二つのマニピュレータの多様化協調制御" 電気学会システム・制御研究会資料. SC-92-1. 1-8 (1992)
• [Publications] Tadashi Nagata: "Cooperative Motion Planning for Autonomous Manipulators" Proc. of IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. 487-493 (1992)
• [Publications] Isao Hara: "Robot Assembly Planning Based on AND/OR Graphs" Proc. of the Japan-U.S.A. Sympo. on Flexible Automation. 1587-1590 (1992)
• [Publications] 単 蘭てい: "中間目標を用いた双方向探索の導入によるSTRIPSの効率化について" 人工知能学会誌. Vol.7 No.4. 639-653 (1992)
• [Publications] Shan Landi: "Ordering Subgoals of a Conjunctive Goal for Planning" Memoirs of Eng.Kyushu Univ.Vol.52 No.2. 187-200 (1992)