ネットワーク構造の連結性と柔軟性をもつロボット群の制御系設計

• 研究課題/領域番号: 15K06137
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 福島 宏明 京都大学, 工学研究科, 講師 (40377015)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ロボット群の制御 / 制御工学

研究成果の概要

本研究では，周囲の環境にあわせてロボット群が群れの形を変え，一部が分離することなく目標地点まで到達させる制御手法の確立に向けて，以下の研究を実施した．(i) 操作者が１台のロボットに目標経路を与えると，ロボット群が通信による情報交換を行うことなく，ネットワーク構造の連結性を維持する手法，さらに周囲の障害物にあわせて群れの形を変え，狭隘な環境でも目標経路に追従する分散的な制御手法の構築．(ii) ロボット群が物体の周囲を取り囲み，ネットワーク構造の連結性を維持しながら群れの形を変えることにより，効率的に物体を運搬し，目標経路に追従する手法の構築．(iii) 移動ロボットへの実装と実験検証．

研究成果

• [雑誌論文] Leader-Follower Navigation in Obstacle Environments While Preserving Connectivity Without Data Transmission (2018)
  • 著者名/発表者名: D. Sakai, H. Fukushima, and, F. Matsuno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Control Systems Technology 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1233-1248
  • DOI: 10.1109/tcst.2017.2705121
  • NAID: 120006488605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flocking for Multirobots Without Distinguishing Robots and Obstacles (2017)
  • 著者名/発表者名: Daito Sakai, Hiroaki Fukushima, Fumitoshi Matsuno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Control Systems Technology 巻: 25 号: 3 ページ: 1019-1027
  • DOI: 10.1109/tcst.2016.2581148
  • NAID: 120006305981
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Cooperative Transportation of a Disk Object by Multiple Robots without Communication (2015)
  • 著者名/発表者名: Bo Hyeon Kim, Hiroaki Fukushima, and Fumitoshi Matsuno
  • 学会等名: The First International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-10-28
  • 国際学会