1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09680342
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山下 雅史 広島大学, 工学部, 教授 (00135419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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| Keywords | 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 |
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| Research Abstract |
自律分散ロボットシステムでは,残りのロボットの動作を集中制御するための特別なロボットをおかず,それぞれのロボットは,他のロボットの動作を観察し,その状況に適した自分の動作を自律的に決定することでシステム全体としてある目的を達成する.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.一群のロボットが編隊を組んで整然と移動する問題は基本的な協調問題であり,軍および民間の両方に重要な応用があるが,複数のロボットが共同である物体を運搬する協調搬送問題を重要な応用の一つとして研究の視野に入れている.
本研究の目的は,隊列移動問題を解く分散アルゴリズムを設計し,それを理化学研究所が製作した全方向移動ロボットに実装し,実際に複数台のロボットを動作させて,協調搬送を実現することであり,二年計画で実施されている.初年度である本年度は,二台のロボットが長尺物の先端を持ち,これを最小時間で運搬する協調搬送問題を考察し,以下の成果を得た.
1.長尺物協調搬送分散アルゴリズムの設計とシミュレーションによる評価-単純なシミュレーションモデルの下ではあるが,最適軌道を最適制御の理論を用いて複雑な解析を行なって計算しなくとも,単純な分散協調アルゴリズムによって最適軌道に十分近い軌道を通って物体を運搬できることを実証した.
2.1.のアルゴリズムを全方向移動ロボットに実装するためのマルチリンクの設計と製作-二台の自律的に動作するロボットに長尺物を無理なく協調搬送させるためのマルチリンクとよばれる仕組みを考察した.
3.1.のアルゴリズムを2.のロボットに実装したときの動作を正確に模倣するためのシミュレーションモデルの提案とシミュレータの作成
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[Publications] I.Suzuki: "A Theory of Distributed Anonymous Mobile Robots-Formation and Agreement Problems." SIAM J.Computing(to appear).(1998)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)
