2013 Fiscal Year Annual Research Report
自律移動ロボット群によって構築する無線通信網を介したネットワークベース制御
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23560297
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
内村 裕 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00416710)
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| Keywords | ネットワークロボット / 分散制御 / 遅れ時間系 / 移動ロボット / 最適配置 |
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| Research Abstract |
自律的に移動する複数の移動ロボットによって無線通信を中継することで，無線ネットワーク網を構築し、探索ロボットの活動範囲を拡張すると共に、探索ロボットの移動に追従して動的に配置を最適化するための制御系の開発を目的に研究を行った。
当年度においては、下記のように中継を行う各ロボットの最適な配置位置を算出するための手法の開発や、遅延を含む制御系の設計における保守性を緩和する理論の構築を行った。
１．各自律移動ロボットの配置に必要な自己位置情報を取得するため，地図生成と位置推定を同時に行うSLAM（Simultaneous Localization and Mapping）手法の実装した。また，生成した地図を移動ロボット間で共有することによって，地図の精度を向上すると同時に，未探索エリアの解消を図った。また，従来課題であった袋小路部からの脱出ロジックの開発を併せて行った。
２．中継時に発生する遅延を含む制御系（遅れ時間系）の性能を向上するため、昨年度までに構築した完全二次リャプノフ・クラソフスキー汎関数による安定解析を更に改良し，時間遅れの変動があっても安定化可能な制御器の設計手法を開発した。また，制御器の設計においては出力フィードバックおよび状態フィードバック双方における設計法を導出した。
３．上記理論面での検討を踏まえ、移動ロボットに搭載した制御装置（ボードコンピュータ）に，受信電波強度推定，SLAM，移動制御等のロジックをソフトウェアによって実装し，実建物内の屋内環境において検証実験を行った。実験の結果，所望の配置への追従，経路追従性能を確認し，研究の当初の目標に到達したことを確認した。
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