| 研究課題/領域番号 |
21K04070
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
小林 健太郎 名城大学, 理工学部, 准教授 (40583878)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 制御通信 / 無線制御 / 自律分散制御 / ドローン / Wi-Fi RTT / Robot Operating System / ARマーカー / 屋内測位 / 無線分散ネットワーク / 分散協調制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ロボットやドローンなどの協調制御を行う無線制御システムについて，「制御」と「通信」のクロスレイヤ設計・最適化による高性能化を検討する．限られた無線通信リソースの下でさらなる制御性能の向上を図るため，制御理論と通信理論の両面に基づいた分散協調制御と無線分散ネットワークの融合技術を提案する．また，ロボットやドローンの制御アプリケーションフレームワークを踏まえた方式設計を行うことで工学応用が容易な方式実現を目指す．
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| 研究成果の概要 |
ロボットやドローンなどを無線分散ネットワークを介して分散協調制御を行うシステムについて，限られた無線通信リソース下での制御性能向上を目的とした研究を行った．具体的には，Wi-Fi等に採用されるCSMA/CA方式を採用したモバイルロボットの無線自律分散制御において，通信衝突等によって損なわれた制御情報を補填するデータ転送方式を提案し，高い制御性能を達成できることを明らかにした．また，オープンソースフライトコントローラとRobot Operating System(ROS)による屋内飛行ドローンについて，ARマーカーやWi-Fi RTTを用いた屋内測位方式を検討し，測位精度を実験的に明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
無線通信による連携が不可欠なモバイルロボットやドローンの協調制御では，限られた無線リソース下でいかに制御性能を向上させるかが最も大きな課題の一つである．本研究は，その課題に対して，通信と制御の両面からの最適解へアプローチするものであり，その理論的側面は，通信設計における制御理論の応用，制御設計における通信理論の応用といった幅広い学術的な展開が期待できる．応用面においても，オープンソースフライトコントローラとRobot Operating System(ROS)による屋内飛行ドローンについてARマーカーやWi-Fi RTTを用いた屋内測位精度を明らかにしたことの意義は小さくない．
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