自律複数移動ロボットの力協調に基づく作業システムの構築に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680335
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中野 栄二 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90198151)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 王 志東 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (40272017) ; 大久保 宏樹 東北大学, 工学部, 助手 (00250689) ; 松川 卓二 東北大学, 工学部, 助手 (10209520) ; 高橋 隆行 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 講師 (70197151)
• Keywords: 協調作業 / 複数ロボット / 自律ロボットシステム / 力協調 / Behavior-Based Robot / 複数ロボット協調戦略 / 対象物の運搬と組立て / Finite State Automaton

Research Abstract

平成7年度の研究は主に初年度に作製した二次元平面の複数移動ロボットによる共同作業の実験システムを改良しながら、力協調を必要とする操作作業についての基本検実験を行った。さらに複数ロボットの作業協調戦略の動的特性およびロボットの行動要素設計理論について検討し、実験を行った。
理論的な面では、提案した力協調を要する複数ロボット作業システムとして分散集中融合型ロボットシステムBeRoSH(Behavior-Based Mutiple Robot System with Host)に関して対象物の操り作業の動的協調性質の実現についての検証を行い、さらに複数ロボットシステムでのロボットの能力を設計する際Finite State Automatonを用いて各ロボットの協調的な状態を記述する手法を提案した。また、この記述手法に基づきロボットの単体の増加型行動要素の設計思想およびロボット間の相互作用による動的協調の発生メカニズムの解析手法を提案した。
さらに、初年度に製作した3台の二次元作業型ロボットでの検証実験に基づき、3次元対象物体の操作作業の協調アルゴリズムを検討した。ワークステーションを用いてロボットシステムの構成、三次元協調アルゴリズム、ロボットの作業機構など問題についてシミュレーションを行いました。これらのシミュレーションにより三次元分散型ロボットよる力協調に基づく協調作業が実現可能という結論を得た。現在製作したロボットの三次元用へのアームの改造および新ロボットの製作を進行している。
それぞれの結果は国際会議MIMR'95および三つ国内の学会で発表した。

Research Products

• [Publications] Z. Wang, E. Nakano, T. Matsukawa: "Experimental Implementation of a Behavior-Based Multiple Robot System for Coop-erative Object Manipulation" 第5回日本ロボットシンポジウム予稿集. 265-268 (1995)
• [Publications] 王志東,中野栄二,松川卓二: "Behavior-Based Dynamic Cooperation in Object Manipulation" ロボティクス・メカトロニクス講演会'95. 2. 787-788 (1995)
• [Publications] Z. Wang, E. Nakano, T. Matsukawa: "Designing Behavior of a Multiple Robotic System for Cooperative Object Manipulation" Int. Symp. on Microsystems, Intelligent Materials and Robots. 556-559 (1995)
• [Publications] 王志東,中野栄二,松川卓二: "Building Multi-robot's Behavior to Manipulate an Object Cooperatively" 第13回日本ロボット学術講演会予稿集. 3. 787-788 (1995)