| 研究課題/領域番号 |
24K07546
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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21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山本 薫 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (20834104)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024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)
2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 群制御 / スケーラビリティ / 移動体 / マルチエージェント |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、群ロボットの制御、特に、スケール(ロボット総数)によらず所望の外乱抑制性能を有する分散制御器設計法の確立である。群れ内部での外乱伝播特性はスケール依存性が高く、様々なスケールに対して有効な分散制御器は現在のところ得られていない。これを、代表者がこれまで推進してきたスケールフリー群制御理論に基づき解決しようとするものである。これにより、タスク実行中のロボットの自在な新規参入や離脱、複数群への分割などを可能とする、新しい群ロボット制御理論の展開を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究は，ロボットの群れが任意のスケール（ロボット数）において安定かつ高性能に動作する分散制御法の確立を目指すものであり，特にスケールによらず所望の外乱抑制性能を保証するスケールフリー群制御理論の構築を目的としている．初年度である令和６年度には，この目標に向けて，以下の３点を中心に研究を推進した．第一に，従来は対称な制御構造に限られていた１次元スケールフリー制御理論を，非対称な制御則に対応できるよう理論的に拡張し，その成果を国際会議にて発表した．この拡張により，現実的な通信構造や異種エージェントの存在を考慮した群制御への適用可能性が大きく広がった．第二に，２次元空間における群ロボット制御への応用として，リアルタイム実装可能なスケールフリー制御法を新たに提案し，実際にマイコンベースのプラットフォーム上での実装・検証を通じてその有効性を確認した．本成果は国際会議にて発表を行い，国際誌にも投稿済みであり，現在は査読結果に対する対応を完了している．第三に，群制御において現実的に避けがたい通信やセンシングの不確実性を考慮した関連研究として，パケットロスやDoS攻撃を含む不確実性下での制御法に取り組み，その一部成果をセンサネットワークへの応用として国際誌に発表したほか，関連する研究成果について国際会議での２件の発表を予定している．これらの取り組みにより，スケーラブルかつ頑健な群ロボット制御の実現に向けた理論的・実践的な基盤整備が順調に進展している．
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
当該年度に計画していた理論的検討および実装検証の両面において，国際会議発表や論文投稿を通じた成果の可視化が達成されており，研究は概ね計画通りに進行している．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，引き続きスケール非依存な外乱抑制性能の定量的評価指標の整備と，その指標に基づく分散制御器の設計法の体系化を進める．加えて，異常通信やエージェントの脱落といった不確実要素を含む動的環境下でのロバスト性評価を行い，実ロボット群への適用に向けた実験的検証を段階的に進める予定である．
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