2011 Fiscal Year Annual Research Report
空間光通信を用いたロボット相互通信・相互位置検出に基づく隊列形成と相互連携
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22500169
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| Research Institution | Nagasaki Institute of Applied Science |
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Principal Investigator |
安田 元一 長崎総合科学大学, 情報学部, 非常勤講師 (10174509)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 博之 広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (20264963)
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| Keywords | マルチロボット / 自律統合 / ペトリネット / 光通信 |
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| Research Abstract |
未知環境における複数のロボットによる共同作業の実現のためには、互いの位置とタイミングの同期・協調による相互連携アルゴリズムの各ロボットコントローラへの分散的な埋め込みの方法を確立することが不可欠であるとの考えから、並行動作する複数タスクのグラフによる表現法であるペトリネットを複数ロボットの同期協調制御に適用し隊列形成と相互連携動作のモデル化と通信による協調アルゴリズムの検討を行ってきた。平成23年度は、ロボット間相互無線通信装置として用いる赤外線送受信モジュールについてロボットに搭載した実用実験装置のためのハードウェア設計を完了し、モジュールを入射角センサとして用いたロボット間相対位置算出の協調計算アルゴリズムが隊列形成のためのチーム内位置計測に使用可能であることを確認した。次に同期・協調による相互連携の分散型制御について、ロボット、コンベアなどの複数知能エージェントからなるシステムを対象とし、環境で発生する作業要求に対する各エージェントの上位スーパバイザを必要としない行動と通信タスクのペトリネットモデルを自律的に生成可能なアルゴリズムを考案し、これを複数移動ロボットからなるロボットチームに適用するための分散的な同期通信方式の検討とシミュレータの拡張を行った。以上の研究成果をもとに、アドホックなロボット・チームの自律的編成と連携動作を実証する実装モデルの製作が可能である。平成24年度に計画しているシステム実験では3台の移動ロボットを用いて、各ロボットが超音波センサ、視覚センサなどのセンサ情報の統合による障害物の位置検出と相互通信による共通作業空間地図の作成を行うことにより、三角形隊列の形成と必要に応じた共同作業の遂行が可能であることを実証する。
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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
複数ロボットを協調制御するアルゴリズムと個々のロボットへの実装方法が確立し、ロボット間通信に使用する赤外線無線通信装置の精度検証が完了しているので、隊列形成や共同作業の実現例へ応用することができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度に計画している統合制御システムの開発と実験では、移動ロボット3台を使用し、各ロボットについて超音波センサ、視覚センサを搭載し、高機能マイクロコンピュータ上に開発した制御ソフトウェアを組み込む。実験にはWeb Serviceなどが利用可能なホストコンピュータを用いる。以上の主なハードウェアはすでに製作済み、あるいは所持しており、制御ソフトウェアの開発と調整を中心として研究を行うことができる。
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