2003 Fiscal Year Annual Research Report

動的役割交代機能をもつ自律型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

Research Project

Project/Area Number	14780255
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	王志東東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40272017)
Keywords	協調作業 / 複数ロボット / Caging Based Manipulation / 自律ロボットシステム / 分散マネージャシステム / 複数ロボット協調戦略 / ネットワークロボティクス / Behavior-Based Robot
Research Abstract	本年度の研究は,研究代表者以前に提案した異機能の複数ロボット協調作業システムの設計を展開し,動的役割可変型分散マネージャシステムに構築のための組織化手法を実験通して検証した.そのうえ,多様な形態の動的役割交替に適用しやすい複数ロボットによるCagingベースのマニピュレーションの基本戦略,フォーメーション制御手法を提案し,検証実験の基本システムを構築し,基本検証実験を行った.さらに,より重い対象物に対するの搬送を目的とした適応Cagingのフォーメーション制御制御問題にも取り組んだ. マネージャロボットと各作業ロボットの役割設計製作した協調作業のための自律移動マネージャロボットは,他の作業ロボットがもつ協調作業ビヘービアを有するネットワークベースの作業計画・指示システムを利用し,複数ロボットの作業形態の動的構成・組織化およびフォーメーション制御の基本手法について検討した.さらに,Cagingベース操り課題とした実装も進め,実験を通して基本コンセプトの有効性を示した. Cagingベース協調物体操り複数ロボットシステムの構築既存のグラスピングとプッシングベースの操りと異なるCagingベース操り(対象物体に有限な可動範囲を持たせながら物体を操る)を提案した.その際,すべてのロボットは作業中に対象物体との接触を常に保つように制御する必要性がなくなり,各ロボットの運動計画及び制御は,簡潔かつロバストになり,作業中のロボットの役割交替形態は多様でダイナミックに行える利点がある.さらに作業の要求,ロボットの動作精度に応じてCagingフォーメーションの動的決定手法も提案した. 複数ロボットシステムの適応フォーメーション制御と実装本研究では,軽い物体とより重い物体の搬送要求に応じて,作業能力を増幅する適応フォーメーション制御のコンセプトを提案し,同質のロポットチームを動的に組織化し,Leader-Followerタイプフォーメーションの2点接触を実現するアルゴリズムを提案した.そして、製作したロボットシステムを用いて提案したアルゴリズムの有効性校正を例証した。現在,多点接触よる適応フォーメーションの力協調の実現手法の検討を進めている。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 王志東, 脇田淳一, 平田泰久, 小管一弘: "Cooperative Object Caging and Transportation via Multiple Mobile-Manipulators with Different Closure Effectors"第5回ロボティクスシンポジア. 307-312 (2003)
[Publications] ZD.Wang, V.Kumar, Y.Hirata, K.Kosuge: "A Strategy and a Fast Testing Algorithm for Object Caging by Multiple Cooperative Robots"IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 938-943 (2003)
[Publications] ZD.Wang, Y.Hirata, K.Kosuge: "Cooperative Object Caging by Using Multiple Mobile-manipulators"Int.Conf.on Robotics, Intelligent Systems and Signal Processing. (CD-ROM). (2003)
[Publications] ZD Wang, Y.Hirata, K.Kosuge: "CC-Closure Object and Object Closure Margin of Object Caging by Using Multiple Robots"IEEE/ASME Int.Conf.on Advnaced Intelligent Mechatronics. 344-349 (2003)
[Publications] ZD.Wang, E.Nakano, T.Takahashi: "Solving Function Distribution and Behavior Design Problem for Cooperative Object Handling by Multiple Mobile Robots"IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics-Part A, System and Humans. 33-5. 537-549 (2003)
[Publications] ZD.Wang, Y.Hirata, K.Kosuge: "Control a Rigid Caging Formation for Cooperative Object Transportation by Multiple Mobile Robots"IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. (発表予定). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

動的役割交代機能をもつ自律型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

Principal Investigator

王 志東 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40272017)

Research Products

[Publications] 王 志東, 脇田 淳一, 平田 泰久, 小管 一弘: "Cooperative Object Caging and Transportation via Multiple Mobile-Manipulators with Different Closure Effectors"第5回ロボティクスシンポジア. 307-312 (2003)

[Publications] ZD.Wang, V.Kumar, Y.Hirata, K.Kosuge: "A Strategy and a Fast Testing Algorithm for Object Caging by Multiple Cooperative Robots"IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 938-943 (2003)

[Publications] ZD.Wang, Y.Hirata, K.Kosuge: "Cooperative Object Caging by Using Multiple Mobile-manipulators"Int.Conf.on Robotics, Intelligent Systems and Signal Processing. (CD-ROM). (2003)

[Publications] ZD Wang, Y.Hirata, K.Kosuge: "CC-Closure Object and Object Closure Margin of Object Caging by Using Multiple Robots"IEEE/ASME Int.Conf.on Advnaced Intelligent Mechatronics. 344-349 (2003)

[Publications] ZD.Wang, E.Nakano, T.Takahashi: "Solving Function Distribution and Behavior Design Problem for Cooperative Object Handling by Multiple Mobile Robots"IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics-Part A, System and Humans. 33-5. 537-549 (2003)

[Publications] ZD.Wang, Y.Hirata, K.Kosuge: "Control a Rigid Caging Formation for Cooperative Object Transportation by Multiple Mobile Robots"IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. (発表予定). (2004)

王志東東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40272017)

[Publications] 王志東, 脇田淳一, 平田泰久, 小管一弘: "Cooperative Object Caging and Transportation via Multiple Mobile-Manipulators with Different Closure Effectors"第5回ロボティクスシンポジア. 307-312 (2003)