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2004 Fiscal Year Annual Research Report

屋外作業マップ獲得を伴う小型芝刈りロボット群の動的組織再編手法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15500116
Research InstitutionFuture University-Hakodate

Principal Investigator

大沢 英一  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60325884)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三上 貞芳  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (50229655)
鈴木 恵二  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (10250482)
加藤 浩仁  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 講師 (30273874)
Keywords分散システム / 自律ロボット / エージェントプラットフォーム / 強化学習 / アドホックネットワーク / マルチエージェントシステム / ロボットシミュレータ / ロボット間通信方式
Research Abstract

本研究では,複数センサを搭載した自律式小型芝刈りロボット7台と自動充電ステーション2基の開発を行い,システム全体の運用に関する効率性,可用性,そして頑健性を向上させるための分散協調アーキテクチャおよびそのソフトウェアシミュレータの設計・開発を行った.
各ロボットの作業戦略と協調アーキテクチャの開発に関しては,Open Agent Architectureエージェントプラットフォームを用いたシミュレータを作成し,ロボットの個別プラン生成と協調プラン生成に関するスキーマの設計とその評価を行った.任意のロボット初期配置から,各ロボットが自己の作業領域をボロノイダイアグラムにより局所的に生成し,非同期に領域再割当を行い,対象領域全体の作業を遂行する協調方式の考案とその評価を行った.この方式によりロボット間で頻繁な通信による情報共有を行わずとも,またロボットが故障を起こしても,芝刈タスクを遂行できるという非集中制御,そしてロバスト性を実現した.
ロボット間通信用アドホックネットワークプロトコルの開発については,アドホックネットワーク上に,OpenSOAPを用いたプロトコルにより,XML形式のデータ交換を実装した.SOAPを用いることにより,ロボットの制御情報の交換,データベース化,障害物のスナップショットの保存,タスク遂行のためのプランニング情報の共有・変更,分散処理といった様々なデータ内容の通信を柔軟に実行できるものとなった.また,この通信アーキテクチャを利用して,協調型のタスク遂行方式の一実装方式としてBoid型の集団行動方式を実装し,シミュレータ上にてその動作を確認した.
さらに,自動充電ステーションによる充電時間を考慮した協調作業を可能とするロボット群の作業スケジューリング方式を考案し,ソフトウェアシミュレーションによる確認を行い良好な結果を得た.

  • Research Products

    (7 results)

All 2004 2003

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] 小型芝刈りロボット群の協調作業の検討2004

    • Author(s)
      鈴木恵二, 三上貞芳, 大沢英一, 加藤浩仁
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 Vol.5

      Pages: 287-288

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 自律協調芝刈りロボットシステムにおける領域分割と作業スケジューリングの考察2004

    • Author(s)
      石崎康太, 大沢英一
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 Vol.5

      Pages: 289-290

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Design and Implementation of An Autonomous Cooperative Robot Simulator using The OOA Agent Platform2004

    • Author(s)
      Ishizaki, Osawa, Suzuki, Mikami, Kato
    • Journal Title

      Proceedings of The 8^<th> World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics(SCI2004) Vol.2

      Pages: 87-92

  • [Journal Article] Development of Cooperative small mowing robots with charging station2004

    • Author(s)
      Keiji Suzuki, Sadayoshi Mikami, Ei-Ichi Osawa
    • Journal Title

      Proc.of The 4^<th> International Conference on Advanced Mechatronics(ICAM04)

      Pages: 617-622

  • [Journal Article] エージェントプラットフォームOAAを用いた自律協調マルチロボットシミュレータの設計と実装2003

    • Author(s)
      石崎康太, 大沢英一, 鈴木恵二, 三上貞芳, 秋田純一
    • Journal Title

      第13回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集

      Pages: 172-175

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 小型芝刈りロボット群の開発とタスク遂行方式の検討2003

    • Author(s)
      鈴木恵二, 三上貞芳, 秋田純一, 大沢英一
    • Journal Title

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'03演論文集 第3巻

      Pages: 1498-1502

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Development of cooperative small mowig robots2003

    • Author(s)
      Keiji Suzuki, Sadayoshi Mikami, Jun-ichi Akita, Ei-Ichi Osawa
    • Journal Title

      Proceedings of The 5^<th> IEEE Inter.Symp.On Computational Intelligence in Robotics and Automation (CIRA2003)

      Pages: 1P1-1F-G6 1-1P1-1F-G6 2

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Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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