| Project/Area Number |
18J15493
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Intelligent robotics
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| Research Institution | Osaka City University |
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| Research Fellow |
小林 大気 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 脚配置計画 / 歩行計画 / モデルベース / 最適化ベース / 探索ベース / 脚移動ロボット / 多脚移動ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，脚移動ロボットの歩行動作の計画において，複雑な環境・地形に適応しつつ厳密に最適化された脚配置および歩容軌道をリアルタイムで計画する手法の開発を目標とし，モデルベース（最適化ベース）の計画手法と呼ばれる，脚配置の遷移を表す何学的な状態遷移モデルに基づいて脚配置計画を最適化問題に帰着し，機構的制約や地形との接触を制約条件と併せて非線形最適化問題として解く手法の研究・開発を行った．提案する手法の課題として，踏破したい地形の形状変化の大きさや複雑さ・歩数の増大などによって最適化の計算性能が大きく落ち解が得られず，実環境での適用・評価が難しいという問題があり，また脚配置のみのモデルを扱っており脚軌道を含めた歩容全体の最適化ができていないといった課題が残されている．
前者を解決するため，大域的もしくは局所的最適解への収束と超一次収束が保証されている非単調逐次二次計画の導入や．従来用いていた地形の面形状に対する接地可能性を評価する制約に加えて新たに凹凸や傾きの強さを指針とした危険度などのコスト評価の情報を用いて評価関数・制約条件を拡張するなどの対策を行ったが．解の発散などの計算性能の低下は防げたものの複雑な地形におい て局所的最適解へ陥り目標へ到達できないなど，問題の解決には至らなかった．
本課題と並行して，報告者は多脚移動ロボットの遠隔操縦におけるグラフ探索を用いた探索ベースの脚配置計画手法についての研究やそれを応用した操縦システムの開発，脚動作の効率化に関する研究で対外成果を上げている．これらを踏まえ，探索ベースの手法により複雑な地形に対しても局所解を避けて大域的最適解へアプローチしつつ，モデルベース手法により厳密に最適化された脚配置を高速に計算することで実環境でのリアルタイムでの計画・実行に耐えうる手法が実現可能であると考えており，研究・開発に取り組んでいく予定である．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
