2010 Fiscal Year Annual Research Report
多重時空間スケールで適応する多自由度ロボットのノンストップ運動計画
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21300078
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 英一 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 連携研究体長 (30358329)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 研介 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (50294533)
金広 文男 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (70356806)
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| Keywords | 知能ロボティックス / モーションプランニング / 多自由度ロボット |
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| Research Abstract |
平成22年度は、検出された環境変化に適したスケールで時間的・空間的適応を行う機構を構築した。まず、空間的な適応では、経路の再計画と変形の効率的な統合により、予期しない障害物により、実行中の軌道の実行が不可能となった場合、ロードマップを用いた再計画手法による大域的な経路計画能力と経路変形の高い応答性の両方の利点を活用できるオンライン経路再計画手法を構築した。これにより、大域的な計画手法のみによる不必要な探索や頻繁な経路の切り替え、また逆に、局所的な変形のみでは解決できない環境の大幅な変化など、移動障害物が存在する環境におけるこれまでの手法の問題点を解決し、状況に応じて適切な手法を適用して滑らかな干渉回避を行う枠組みを新たに構成した。時間的な適応としては、微視的時間スケールで経路のトポロジーを大きく変化させずに移動できる範囲である「実行可能軌道集合」を、軌道長を増加させずに変形が可能な場合のみ、局所的変形により軌道を伸縮する形で陰に表現し、応答性の高い適応動作を実現した。経路変形の計算は、干渉回避方向をロボットのヤコビ行列の逆行列を用いずに求めることで高速に行うことができる上、ロードマップを用いる経路の再計画は必要がない限り呼び出されないため、ロードマップもコンパクトに維持することも可能である。作業空間上のエンドイフェクタの目標位置を支配自由度、またロボットのコンフィグレーション空間を詳細自由度と捉え、これらを、微小動作を表現するヤコビ行列により結びつける階層的なロードマップを構築し、環境変化に応じてノンストップで動作する運動計画器のプロトタイプを実装した。冗長マニピュレータを用いたシミュレーションで有効性を検証した。
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Research Products
(2 results)
