NN,GP,GAを併用した等高線自律走行ロボットの設計

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11460116
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 鳥巣 諒 岩手大学, 農学部, 教授 (70038264)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井前 譲 岩手大学, 工学部, 助教授 (30184807) ; 武田 純一 岩手大学, 農学部, 助教授 (80133908)
• Keywords: 農用トラクタ / 自律走行 / 等高線走行 / ニューラルネットワーク / 遺伝的アルゴリズム / 傾斜地走行 / Al車両モデル / 無人化農業

Research Abstract

トラクタの等高線走行の自律化を実現するために,今年度は以下の4つの項目を実施した。
(1)Al車両モデルの作成:昨年度に作成した傾斜地における車両の操舵と運動の関係を記述する車両シミュレータを,平均斜度0°(平坦地)と15°の傾斜牧草地にも拡張し,0,10,15°のそれぞれの斜面でのNN車両モデルを作成した(NNの構造の改良も含む)。
(2)トラクタのロボット化とマイコンの入出力関係の調整:昨年度に引き続き,DCモータ等のハードウエア部分の調整を行った。また,車両自己位置を外界情報として取り込むトータルステーションと無線送信等のソフトウエア部の改良を行った。
(3)制御則の改良:GAによる最適制御則の構成時のプログラミングのデバッグを行い,かつ操作量である操舵角を2段階に分け,より決めの細かい最適制御則を構築した。
(4)等高線自律走行の実現:供試トラクタを用いて,平均斜度0,10,15°の各傾斜牧草地において,等高線を希望コースし,それに沿って走行する自律走行試験を実施した。各傾斜度において,30mの走行区間に於いて基準線からの横偏差は±5cm以内の直進走行が達成された。
(5)任意方向の直線走行への拡張:特に,今年度は同一斜面であれば,任意方向の直線に沿った自律走行が実現できることを確かめた。次年度は同一斜面における周回コースの自律走行の実現を試みる予定である。

Research Products

• [Publications] 井前譲,工藤修一,森潔史,鳥巣諒: "遺伝的アルゴリズムによる非線形ロバスト制御系の実用的設計法"日本機械学会論文集(C編). 66・651. 123-130 (2000)