2020 Fiscal Year Research-status Report
カルバック・ライブラー制御を用いた超小型クワッドロータの自律群飛行
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18K13782
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
本仲 君子 関西大学, システム理工学部, 助教 (70781772)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 障害物回避 / 動作計画 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，カルバック・ライブラー(Kullback-Leibler: KL)制御に基づき多数の小型クワッドロータの自律群飛行制御を実現することを目的としている．3年目にあたる2020年度は，前年度に引き続き複数のクワッドロータが個別に自律飛行する環境を想定し，buffered Voronoi cells (BVC) を用いた相互衝突回避のためのアルゴリズムについて検討した．また，相互衝突だけでなく，環境中に静止している障害物にも対応できるようアルゴリズムを拡張した．このとき，デッドロックが生じることも確認されたため，従来手法の単純な拡張による回避手法についても提案した．ここで，従来手法では環境全体が見えている状態を想定していたが，各クワッドロータの視野に制限を設け，周囲の情報のみをもちいて移動する手法について提案し，検証を行った．また，クワッドロータに搭載されたカメラを用いて物体検出を行い，検出結果に基づいて物体を追従する制御に関する基礎的な実機実験を行った．
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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
2020年度は，8台のクワッドロータの編隊移動に関する研究を行う予定であったが，まずは4台のクワッドロータによる編隊移動について研究を進めている．具体的には，合意制御により4台のクワッドロータの状態を一致させ，編隊移動を行うためのアルゴリズムについてシミュレーションにより検証したうえで実機実装を行った．加えて，より実環境に近い状況を想定するため，機体に搭載するセンサによって得られる情報のみを用いて移動する手法について提案し，シミュレーションを行った．以上より，想定するクワッドロータの台数は異なるが，研究自体はおおむね順調に進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，各クワッドロータの可視範囲を制限した状態におけるBVCのアルゴリズムの適用に関する実機実験を行い，必要であれば手法の拡張を行う．同時に，複数台の合意制御についても台数を増やし，当初の目的である8台による群飛行の実験を検討している．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響により，国内・国際会議のための出張費用として計上していた額を使用できなかった．余剰分は，実機実験の際に使用するモーションキャプチャシステム関連機材，計算用ワークステーション，及び執筆予定の論文掲載費に使用する予定である．
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