A study on path planning based on estimated communication condition for tele-operated mobile robot.

• Project/Area Number: 16K06192
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Kogakuin University
• Principal Investigator: Yasushi Hada 工学院大学, 工学部, 准教授 (70455450)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: ロボット / 遠隔制御 / 電波計測 / シミュレーション / 移動ロボット / 電波伝搬 / 災害対応 / 未知環境 / 無線通信 / 行動生成

Outline of Final Research Achievements

We studied on a path planning method based on wireless communication condition which is estimated by electromagnetic simulation to prevent communication lost between remote controlled mobile robot and its operator. This technology enables the robot to avoid an weak place of radio waves in its navigation area.
We also studied on installation number and placement of communication repeaters in wide area navigation of mobile robot.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

災害対応ロボットは、有線通信を利用することがあるが、ケーブルの重量や引っかかりなどの問題がある。無線通信の不確実性を解決すれば、ロボットの無線遠隔操縦をより信頼性高くすることができる。
本研究は、我々がこれまでに行なった電波伝搬シミュレーション技術を用いて環境の電波状況を可視化する研究をさらに推し進め、環境中で通信が途切れないような走行経路を求めた。また通信断絶がおきるような広範囲の環境では無線中継技術を用いるが、環境中のどこに、何台の中継器を置くのが最適かを求める研究も行なった。
これらの研究により、災害対応ロボットの通信トラブルを減らすことができる。

Research Products

• [Presentation] 遠隔操縦ロボットのための追従俯瞰映像の生成 (2019)
  • Author(s): 金子友哉，羽田靖史
  • Organizer: 日本機械学会関東学生会第58回学生員卒業研究発表講演会
• [Presentation] 移動ロボットの遠隔操縦用全方位映像への通路幅情報の重畳 (2019)
  • Author(s): 棟本真弘，羽田靖史
  • Organizer: 日本機械学会関東学生会第58回学生員卒業研究発表講演会
• [Presentation] センサ計測可能範囲を考慮したダイクストラ法による移動ロボットのオフライン経路計画 (2018)
  • Author(s): 關道人、羽田靖史
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
• [Presentation] 事前に計算したセンサ見通し量を考慮した移動ロボットの経路計画及びその評価 (2018)
  • Author(s): 關道人、羽田靖史
  • Organizer: 第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
• [Presentation] 電波伝搬シミュレーションを用いた遠隔操縦ロボットのための経路生成 (2018)
  • Author(s): 小林美陽、羽田靖史
  • Organizer: 第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
• [Presentation] 全方位過去画像を用いた遠隔操縦の多視点化 (2018)
  • Author(s): 北條怜、中田真颯、金子友哉、鈴木琢朗、羽田靖史
  • Organizer: 第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
• [Presentation] Proposal of Corner Shape Correction Method Based on Received Intensity of Laser Range Finder (2018)
  • Author(s): Yutaka Yoshida and Yasushi Hada
  • Organizer: The 4th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 移動ロボットのセンサ計測可能範囲を考慮した経路生成 (2018)
  • Author(s): 關道人, 羽田靖史
  • Organizer: 情報処理学会第80回全国大会
• [Presentation] 屋内環境における電波伝搬シミュレーションを用いた遠隔操縦ロボットのための経路生成 (2017)
  • Author(s): 長沢翼, 羽田靖史
  • Organizer: 第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
• [Presentation] 美術館問題を応用したマルチホップ通信のためのノード配置計画 (2017)
  • Author(s): 松岡竜司, 羽田靖史
  • Organizer: 第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
• [Presentation] 線分環境地図のためのLRFの受光強度を用いたクラスタリング手法の提案 (2017)
  • Author(s): 吉田裕, 羽田靖史
  • Organizer: 第35回日本ロボット学会学術講演会
• [Presentation] ロボットの遭難を防ぐための電波伝搬シミュレーションによる環境構成材料推定の高精度化 (2017)
  • Author(s): 金山浩士, 羽田靖史, 長沢翼
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
• [Presentation] ロボットの遭難を防ぐための電波伝搬シミュレーションによる環境構成材料推定 (2016)
  • Author(s): 金山浩士、羽田靖史、金聖熙
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] 制御停止と電源断を併用する無線停止システムの検証 (2016)
  • Author(s): 関道人、羽田 靖史
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] ロボットの通信に係る最新動向 (2016)
  • Author(s): 羽田靖史
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
  • Invited
• [Presentation] 測域センサを用いた追従対象者見失いを防ぐための複数台ロボットによる人物位置共有 (2016)
  • Author(s): 古澤耕輔、羽田靖史
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] 半透明フィルムを用いたマルチエコーの応用システムの提案 (2016)
  • Author(s): 吉田 裕、羽田 靖史
  • Organizer: 第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] ロボットの遭難を防ぐための電波伝搬シミュレーションにおける環境構成材料の影響 (2016)
  • Author(s): 金山浩士、羽田靖史
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-06-08
• [Presentation] 簡素な電波状況推定を用いたロボット周辺の電波状況の提示 (2016)
  • Author(s): 青柳竜馬、金山浩士、金聖煕、羽田靖史
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-06-08
• [Presentation] 漏洩同軸ケーブルを用いた階段環境における通信 (2016)
  • Author(s): 長沢翼、羽田靖史
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-06-08