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2012 Fiscal Year Annual Research Report

環境情報の不確かさを考慮した複数移動体のフォーメーション制御

Research Project

Project/Area Number 23800032
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

根 和幸  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80614297)

Project Period (FY) 2011-08-24 – 2013-03-31
Keywords移動ロボット / フォーメーション制御 / 衝突回避
Research Abstract

平成23年度では,モデル予測制御に基づく自己位置推定の不確かさを考慮したフォーメーション走行に関する研究を実施した.これは,“フォーメーション”を複数台での集団移動に用いた研究である.一方,フォーメーション走行は移動機能だけでなく,より上位のタスクへの応用も可能であると考えられる.最終年度である平成24年度では,この点に着目し複数台の移動体による協調探査タスクへの応用を試みた.具体的には,複数台の移動体(追跡者)が協調して環境中に存在する対象(犯人)を捜索する問題(Pursuit-Evader問題)にフォーメーション走行を適用することを行った.本研究で,取り扱った問題の特色としては,捜索対象が非協力的であるという点が挙げられる.これは追跡者である移動体が迫ったとしても逃亡可能な空間が存在する場合には,追跡者を回避して逃亡を行うような非協力的な対象であることを意味する.このような対象を確保するためには,フォーメーション走行を行い,協調的に環境を捜索することが求められる.
この問題に対し,衝突回避を考慮したフォーメーション走行に基づく複数台の移動体による探査手法を提案した.提案した手法では,捜索を行っている際に移動体同士が衝突しないことおよび捜索対象を逃亡させないことを保証している.また,10台の移動体を用いたシミュレーションを行い,従来報告されている手法との比較により提案手法の有効性を確認した.この結果,提案手法が従来手法と比較し探索効率が優れていることが示された.
なお,学会発表も行い,SII2012ではYoung Authors Awardを受賞するなどの成果も挙げた.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Model Predictive Formation Control Using Branch-and-Bound Compatible with Collision Avoidance Problems2013

    • Author(s)
      Hiroaki Fukushima, Kazuyuki Kon, Fumitoshi Matsuno
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Robotics

      Volume: 掲載予定 Pages: 掲載予定

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evaluation of sensors for mobile robots based on irradiation experiment2012

    • Author(s)
      Hiroki Igarashi, Kazuyuki Kon and Fumitoshi Matsuno
    • Organizer
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      20121216-20121218
  • [Presentation] 放射線照射実験に基づく移動ロボット搭載用センサの特性評価2012

    • Author(s)
      五十嵐広希,根和幸,松野文俊
    • Organizer
      第55回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      京都,日本
    • Year and Date
      20121117-20121118
  • [Presentation] 衝突回避と自己位置推定の不確かさを考慮した複数移動体のモデル予測編隊制御2012

    • Author(s)
      根和幸,幅崎昌平,福島宏明,松野文俊
    • Organizer
      第55回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      京都,日本
    • Year and Date
      20121117-20121118
  • [Presentation] Development of a Practical Mobile Robot Platform for NBC Disasters and Its Field Test2012

    • Author(s)
      Kazuyuki Kon, Hiroki Igarashi, Noritaka Sato,Tetsushi Kamegawa and Fumitoshi Matsuno
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Safety Security and Rescue Robotics
    • Place of Presentation
      College Station, Texas, USA
    • Year and Date
      20121105-20121108
  • [Presentation] Utilization of Robot Systems in Disaster Sites of the Great Eastern Japan Earthquake2012

    • Author(s)
      Matsuno, Noritaka Sato, Kazuyuki Kon, Hiroki Igarashi, Tetsuya Kimura and Robin Murphy
    • Organizer
      The 8th International Conference on Field and Service Robotics
    • Place of Presentation
      Miyagi, Japan
    • Year and Date
      20120716-20120719
  • [Presentation] Model predictive based multi-vehicle formation control with collision avoidance and localization uncertainty2012

    • Author(s)
      Kazuyuki Kon, Shohei Habasaki, HiroakiFukushima and Fumitoshi Matsuno
    • Organizer
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2012-10-16

URL: 

Published: 2014-07-24  

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