2018 Fiscal Year Research-status Report
自律的な環境適応能力実現のためのセンサ情報に基づく階層化による行動決定機構の構築
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17K14703
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
金田 さやか 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60605567)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 自律型移動ロボット / 飛行ロボット / センサ情報に基づく制御 / 未知環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境に不確かさがある状況において確実に作業目的を達成するシステム原理を解明するために，題材として車輪型ロボットによる地図なしでの移動実現に取り組んだ．これまでの研究で，センサ情報をもとに行動決定するモジュールを定義し，複数モジュールを階層化することによって，地図のない未知環境での移動を実現するアルゴリズムを提案した．
本年度は，このセンサ情報をもとにロボット行動を決定するアルゴリズムについて，画像情報が追加されたことを想定し，動的な目標物への追従を実現するモジュールを提案した．走行ロボットが動的目標物追従を実現することを数値シミュレーションにより確認した．
また，提案したアルゴリズムについて，飛行型ロボットへの適用を検討した．具体的には，quadrotor helicopterを対象として，慣性センサ，距離センサ，速度センサを想定し，quadrotor helicopterの4つのモータ回転数の速度を制御することで，動的目標物への追従を実現するアルゴリズムを構築した．構築したアルゴリズムを数値シミュレーションによって検証した．走行ロボットに比べて，飛行ロボットでは高度を一定に保つことが基準状態となり，そのために複数のセンサ情報が必要となることが明らかとなった．高度を一定に保つ飛行が実現できれば，その上の階層は，走行ロボットと同様の仕組みで実現できることも明らかとなった．
quadrotor helicopterを想定した制御アルゴリズムは，5月に行われる第63回システム制御情報学会研究発表講演会にて発表予定である．
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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
予定していた走行ロボットの実証実験は，進捗がなかった．共同研究していた学生が長期インターンシップを希望したためである．一方で，飛行ロボットへの適用は進捗があった．quadrotor helicopterを想定し，機体の質量や長さ，慣性モーメントの情報がなくとも，安定飛行できるようなアルゴリズムを構築した．数値実験により，提案したアルゴリズムの評価を行い，動的目標物への追従も可能であることを確認できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
走行ロボットの実証実験を行う．
飛行ロボットに関しては，搭載センサの誤差を考慮した安定飛行の実現を目指す．
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