自律分散型群知能ロボットシステムの構成法に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05402043
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 長田 正 九州大学, 工学部, 教授 (20136542)
• 研究分担者: 単 蘭弟 九州大学, 工学部, 助手 (20243917) ; 岡田 伸廣 九州大学, 工学部, 助手 (80224020) ; 木室 義彦 九州大学, 工学部, 助手 (30205009) ; 査 紅彬 九州大学, 工学部, 助教授 (80225680) ; 長谷川 勉 九州大学, 工学部, 教授 (00243890)
• キーワード: マルチエージェント / 作業生成問題 / 部品主導型プランニング / 移動ロボット / 動作計画法 / マルチビジョンシステム / 分散型ビジョンシステム / 協調制御

研究概要

1.部品主導型プランニングシステムの研究
機械・装置類の分解・組立作業を複数のマニピュレータで実行する際の作業手順生成問題を自律分散の概念を用いて解決する方法を提案した。部品、マニピュレータ、作業台をそれぞれエージェントと考え、各エージェントは局所的な目的と情報に基づき、他のエージェントとの情報交換および交渉によりデッドロックを回避しつつ、それぞれの目標を達成して行く仕組みを考案した。実システムで起り得る異常事態にオンラインで対処する方法についても検討した。
2.環境理解と動的観測に基づく移動ロボットの行動計画
狭隘環境において、周囲の空間構造解析と他のロボットの行動観測とに基づいて、すれ違い動作の計画を行う手法を開発し、この手法の効果と適用限界を明らかにした。また、平行2本指を有する6自由度マニピュレータについて、従来のPick-and-Place操作に加えて、対象物の滑らし操作を実装し環境構造に応じて適切に選択し動作を計画する手法を開発した。そしてロボットに可能な作業を拡大する上で有効であることを確認した。更に、マニピュレータを搭載した移動ロボットの動作計画手法を開発し、上記手法と統合して人間社会共生型ロボットを実現する可能性についても検討した。
3.マルチビジョンシステムによる対象物体の認識と計測
CCDカメラやレーザファインダといった異種画像センサから得られた情報を統合する能動的視覚システムの開発に成功し、3次元環境モデルの構築やパ-ツピッキングなどの作業を行う実験によりその実用性を確認した。また、これと同時に、階層的構造を持つ全方位画像における複数認識処理過程の協調アルゴリズムを設計し、ロボットアームの受け渡し操作と移動ロボットの環境認識といった具体的な目的に応用した。
4.情報交換に基づく複数台マニピュレータの協調制御
複数のマニピュレータによる部品の受け渡し作業および置き換え作業に関し、種々の状況下における効率的な把握位置・姿勢の決定並びに受け渡しのタイミングなど拡張されたは把握計画問題の解決策を与えた。また、複数のマニピュレータによる物体に押し操作やころがし操作についても研究し、柔軟性と信頼性に富んだ協調制御アルゴリズムの開発を行った。

研究成果

• [文献書誌] 長田,正: "ロボット研究の今後の課題" 日本ロボット学会誌. 12-1. 2-6 (1994)
• [文献書誌] 亀山,伸: "視点集合の演算によるアスペクトグラフの生成" 日本ロボット学会誌. 12-2. 282-289 (1994)
• [文献書誌] J.SUN: "Cooperetive Behavior of a Schdule-Based Distributed Autonomous Robotic System" Journal of Robotics and Mecatronics. 6-2. 162-168 (1994)
• [文献書誌] T.Nagata: "Distributed Planning for Assembly Tasks by Multiple Manipulators" Proc.IEEE Int.Conf on Robotics and Automation. 3522-3529 (1994)
• [文献書誌] T.Kojoh: "Image Sensor Fusion Based on Analytic Hierarchy Proceses" Proc.2nd Int.Symp.on Distributed Autonomous Robotic Systems. 129-132 (1994)
• [文献書誌] S.Kameyama: "CAD and Aspect Based Object Recognition Using Combined Sensors of Stereo Vision and Range Finder" Proc.Japan-USA Symp.on Flexible Automation. 1085-1088 (1994)
• [文献書誌] J.E.Byun: "Determination of 3-D Pose of a Flexible Object by Stereo matching Curveture Representation" Proc.IEEE/RSJ/GI Int.Conf.on Intellingent Robots and Systems. 1992-1999 (1994)
• [文献書誌] J.Hirai: "Agent-Oriented and Distributed Assembly Task Planning for Multiple Manipulators" Proc.IEEE/RSJ/GI Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 113-11 (1994)
• [文献書誌] H.B.Zha: "3-D Curved Object Recognition from Range Images by Using a Hopfield-Style Matching Algorithm" Proc.2nd Asian Conf.on Robotics ant Its Application. 689-694 (1994)
• [文献書誌] T.Nagata: "Distributed Cooperative Menipulation Based on Contact Information" Proc.2nd Asian Conf.on Roboticsant Its Application. 701-706 (1994)
• [文献書誌] H.B.Zha: "Discontinuity-Preserving 3-D Shape Recovery for Geometrical Feature Inference" Proc.3rd Int.Conf.on Automation,Robotics and Computer Vision. 894-898 (1994)
• [文献書誌] J.M.Chung: "Stereo Matching by Spheres:Recognizing 3-D shape of Circular GCs from a Pair of Contours" Proc.3rd Int.Conf.on Automation,Robotics and Computer Vision. 20-24 (1994)
• [文献書誌] H.B.Zha: "Quantitatively Evaluating Saliency of 3-D Model Features by Using Range Images Generated from CAD Data" Advances in Manufacturing Systems:Design.Modeling and Analysis. 385-392 (1994)
• [文献書誌] T.Kojoh: "Fusing Image Information on the Basis of the Analytic Hierarchy Proceses" Distributed Autonomous Robots Systems. 78-88 (1994)
• [文献書誌] 長谷川,勉: "平行2指ハンドルにより滑らし操作を利用した知的物体操作のための動作計画" 日本ロボット学会誌. 12-7. 138-147 (1994)
• [文献書誌] 長谷川,勉: "Motion Planning of Multi-Robots Based on Space Understanding and Behavior Observation" Proceeding of the 2nd Japan-France Congress on Mechatronics. 12. 531-534 (1994)
• [文献書誌] T.Hasegawa: "Robotics Intelligence for Man-Robots Cohabitation" Proceeding of the 2nd Japan-France Congress on Mechatronics. 606-609 (1994)
• [文献書誌] T.Hasegawa: "Motion Planning for Intelligent Manipulation by Sliding and Rotating Operations with Parallel Two-Fingered Groppers" IEEE/RSJ/GI International Conference on Intelligent Robots and Systems. 1. 119-126 (1994)
• [文献書誌] 長谷川,勉: "モデルとロボット構造" 日本ロボット学会誌. 12-7. 138-147 (1994)