2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21560475
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| Research Institution | Musashi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
野中 謙一郎 Musashi Institute of Technology, 工学部, 准教授 (30298012)
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| Keywords | 非線形制御 / 最適化計算 / 組み込みCPU / 移動ロボット / 障害物回避 / 誘導制御 |
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| Research Abstract |
脚関節を備えた車両型移動ロボットは,高い運動性能を有し,屋内環境などの障害物の多い複雑な環境へ適応できる.この移動ロボットについて本研究では下記3項目の開発を目的としている.
(1)組み込みCPUにも実装可能な動的な車輪配置による隘路通過や障害物回避制御則
(2)画像とレーザ測域センサに基づく障害物回避の最適経路計算を用いた誘導制御技術
(3)実機の脚・車輪型移動ロボットへ実装し,複雑な屋内環境での運用を実現
上記の目的について,平成21年度は以下の4項目を目標とした研究を行った.
(A)障害物を考慮した脚関節角の最適化計算法の確立
(B)小型の屋内用移動ロボットに搭載可能な周囲の障害物を検出する測域センサ系の製作
(C)天井設置カメラによる障害物の検出と道幅を含めた最適化計算
(D)路面の不確定性を考慮したロバストな制御手法の確立
その結果,(A)については,時間軸状態制御形を用いた障害物回避軌道計算法と非線形制御法を提案して,4WS車両型移動ロボットにおける実験検証を行った.さらにモデル予測制御による誘導制御手法を確立して脚車輪型車両の実機による検証を行った.(B)については,測域センサを用いたSLAMシステムの構築を行い,4WS車両型移動ロボットによる障害物回避制御を行った.(C)については,時間軸状態制御形における無駄時間まで考慮したビジュアルフィードバック誘導制御システムを構築した,(D)については,スライディングモード軌道追従制御則を車両の制御実験に使用し,さらに,駆動力・操舵角のリアルタイム最適化計算の実用性を実証した.
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