2017 Fiscal Year Research-status Report
移動エージェントと群知能を用いた群ロボットの効率的な制御の研究
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17K01304
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
神林 靖 日本工業大学, 工学部, 准教授 (40269527)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝本 宗宏 東京理科大学, 理工学部情報科学科, 教授 (00318205)
松澤 智史 東京理科大学, 理工学部情報科学科, 助教 (20385529)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 群ロボット / ロボット制御 / PSOアルゴリズム / 移動エージェント / エージェントプラットフォーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
4台のレゴマインドストームを使用して，PSOを用いる群ロボット制御のアルゴリズムを確認した。多数のセンサを搭載することと移動ソフトウェアエージェントのパッケージを移植することを考えて，Raspberry Pi3の拡張版であるBrick Pi 3を制御用の小型コンピュータとして採用した。Brick Pi3にはLinuxオペレーティングシステムが搭載されているので，われわれの移動ソフトウェアエージェントのパッケージが動作することは確認できるはずであり，実際に動作することを確認した。平面上に障害物を配置して，迂回経路の生成とそれに沿った移動により目標物を発見できることを確認した。当初7台のレゴマインドストームを準備する予定であったが，平成30年度で開発する予定のロボットのプロトタイプの設計と製作を前倒しで行うこととし，レゴマインドストームの使用を中止した。これは研究予算の節約のためである（レゴマインドストームは高価なので，目的のためにロボットを自作したほうが研究予算を有効利用できると判断した）。現在8台のプロトタイプの設計と製作を行った。試行錯誤の結果，提案する群ロボット制御のアルゴリズムを実装できるロボットを製作できた。ロボットの筐体はタミヤ製のトラック&ホイールセットと4速パワーギヤボックスを採用し，携帯機器の充電用のバッテリと単三電池を搭載し，制御はRaspberry Pi3 Model Bで行い，これにコンパスモジュール(HMC5883L)，GPS受信機(GYSFDMAXB)，モータドライバ(TA7291P)を接続した。制御アルゴリズムの実装のためにPython言語を用いてエージェントプラットフォームを製作した。これまでの成果として，権威ある国際会議において，2編の論文を発表した。また海外での招待講演を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では，既存のエージェントプラットフォームを使用する予定であったが，今後の発展を考慮して新たに製作したために，ソフトウェアの開発が若干遅れた。その一方平成30年度に計画していたロボットの設計製作を前倒しで行うことができたので，ハードウェア製作については，計画よりも若干進展している。もっとも8台のロボットを試作して満足のいくものは1台だけであるが，平成30年度は，そのモデルを8台揃えて実機によるアルゴリズムの確認と評価を行いたい。それらを総合的に判断すると，おおむね順調に進展しているとしてよいと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案するロボットのプロトタイプを再設計し製作する。各種センサの搭載とセンサからの情報を移動ソフトウェアエージェントで利用できることを確認する。平成29年度は、廉価に製造できることに重点を置いて，市販の無限軌道を装備した市販の車体を利用したが，安価に製作しすぎたので，再設計と再製作する必要がある。不整地での協働作業のためのアルゴリズムを設計する。加速度センサを用いて斜面を判定し，1台では走行が難しいと判断した場合は，近隣のロボットを呼んで連結するアルゴリズムを考案しなければならない。複数（2台から3台）のロボットを連結して制御するアルゴリズムの開発には時間がかかると考えている。アルゴリズムの開発と並行して，連結するための機構の開発も行う。不整地走行した場合，1台のロボットでは転倒する可能性があるので，安定性を確保するための連結を考えているが，実際に作成しつつ検討しなければならない。いずれにしても強固な連結ではなく安定性が確保できる程度の疎結合を考えている。
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| Causes of Carryover |
研究代表者は，国際会議に参加したが，開催地が国内（福岡）であったために残金66,275円が生じた。今年度の国際会議参加費に充当の予定である。
研究分担者の１名は，配分額100,000円を国内研究会参加に使用する予定であったが，都合により参加が取りやめになった。今年度の国内研究会参加に充当の予定である。
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Research Products
(3 results)
