2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study on path planning based on estimated communication condition for tele-operated mobile robot.
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16K06192
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
羽田 靖史 工学院大学, 工学部, 准教授 (70455450)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 移動ロボット / 電波伝搬 / 災害対応 / 未知環境 / 無線通信 / 行動生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
被災地の調査を行う遠隔操作型災害対応ロボットが、現在地点の無線通信状況と環境情報を元に、活動範囲の無線通信状況を動的に推定し、その結果から半自律的に通信状況の悪化防止・改善を行う技術の研究を行う。本研究により、災害対応ロボットが通信切断により行動不能に陥る事故を抑えることができる。本研究は①ベイズ推定を用いた過去及び未来の無線通信状況の推定技術の高度化、②通信状況の悪化を抑えるための行動生成、③状況悪化時の自律動作による通信回復、の三つの要素研究からなる。
①については、無線通信状況の推定に必要な、環境構成材料の推定研究を行った。SLAM技術で取得した地図をおおまかな群に分割し、すべての可能性のある構成材料の組み合わせについてシミュレーションを行い、複数仮説を立てる。その後、ロボットを進行させて計測した実測値と比較することで、過去に遡及して仮説を検証し構成材料を推定する。ビル内環境での検証では、58～74%の精度で物体の素材を推定できた。さらに材料を2種に大別し、推定済の材料の再推定は行わないことで、時間計算量の大幅な削減を実現した。
②については、以前の研究で実現した環境の推定電界強度地図を用いて、電界強度を評価値とした行動計画手法を開発した。本手法では廊下の曲がり角単位の大まかな行動生成と、廊下内の詳細な行動生成の、2つの手法を併用し、複雑な環境でも局所解に陥らずに、通信が切れにくい経路を生成できる。
③については、当初計画をベースとして発展させ、主系統の通信断絶時に副系統の通信で復帰を行う研究と、対象行動範囲全てで通信可能とする通信機器の設置数と位置の計画の研究を行った。特に設置位置の計画については美術館定理を用いた数学的解法と、環境の諸事情を考慮した上で絞り込みを行う実用的解法の2種類の研究を行い、屋内外で妥当性の検証を行った。
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Research Products
(6 results)
