| 研究課題/領域番号 |
21K14183
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
末岡 裕一郎 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (50756509)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 自律分散システム / 群ロボット / 異質ロボット / シープドッグシステム / ナビゲーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請では，群れのナビゲーション問題を取り扱う．その際に，犬によるヒツジ群の誘導（シープドッグシステム）をヒントに，群れを1つにまとめたり，2つに分けたりを同じコントローラで実現することを目指す．具体的には，犬側が群れをどう分けたいか？という戦略に基づき，犬側が群れの誰に刺激を加えるか？を動的に切り替えるアイデアを具現化し，ロボット実機による実世界実験を通じて妥当性を検証する．
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| 研究実績の概要 |
本研究では，複数の自律移動ロボットが協調して作業を行う群ロボットシステムを取り扱う．群ロボットシステムは，1個体では実行できない作業やタスクを協力して達成するシステムとして期待されている．本研究では，群ロボットのナビゲーション問題，特に群ロボットをできるだけ簡単な方法で目的地までナビゲートする方法とシステム設計を進めた．そのアイデアとしてロボットの異質性に着目し，少数のナビゲーターロボットと多数のワーカロボットとの間の相互作用を用いる方法を提案した．ナビゲータロボットは，ワーカロボット群を間接的に誘導する役割を担い，ワーカロボットはお互いの衝突に基づいて動くよう，それぞれの行動モデルを設計し，さらに，ナビゲータロボットがワーカロボット群を1つの塊と捉えることで，行動モデルの設計をより単純化する工夫を取り入れた．そして，シミュレーションを通じて提案システムの有効性を提示し，研究成果は国際的な学術掲載雑誌論文にも掲載された．
提案システムは，群ロボットシステム設計のコストを下げ，アーキテクチャの設計もシンプルにできる．また，ロボットの数やデバイスに依存しないため，様々なタイプの群ロボットに適用可能であり，ロボットやデバイスに制限がある状況（例えば，月面や災害現場など）において有効だと考えられる．月面や災害現場でのインフラ作業を想定した群ロボット実験についても検証を進め，本研究成果のさらなる発展の形も示すことができた．
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