生物的振舞いを考慮したマルチエージェント型自律・協調ロボットシステムに関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08235219
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 査 紅彬 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (80225680)
• 研究分担者: 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, 講師 (30205009)
• キーワード: 自律分散システム / 群ロボット / エージェント / センサフ-ジョン / 押し上げ作業

研究概要

本研究は、主に、ロボット群による典型的な協調作業を事例としてとり挙げ、その実現方法を具体的に開発し解析するといったアプローチで研究を進めた。今年度、研究対象とした事例は、1)複数の移動ロボットによる移動経路計画;2)異種センサを有するマニピュレータによる物体操作;3)異特性視覚センサによる高速ビンピッキングである。各事例に対する研究の結果を以下で示す。
1)本研究では、複雑な環境下に作業する複数の移動ロボットが互いの衝突を回避しながら必要な経路を計画し作業を遂行していく自律協調アルゴリズムの開発を試みた。それを実現するシステムとしては、これまでの研究において既に定義されてあるロボットエージェント、対象物エージェントに、障害物エージェントを追加した適応型エージェントネットワークシステムを用いた。また、交差点といった狭隘通路での通行計画法を開発し、シミュレーション実験によってその有効性を部分的に確認した。
2)視覚センサと触覚センサを備え付けた複数のマニピュレータによる物体押上げ作業の実現方法について考察した。特に、このような作業のためのロボット間通信、異種センサエージェントに基づくセンサフュージョンといった問題を解決する方法を開発した。また、力・トルクセンサによる対象物の状態推定や、センサ系・運動系協調等を行うアルゴリズムを提案し、システムの信頼性の向上を図った。さらに、これらのセンサを持つ複数のアームで構成される実機システムを構築し、それによる押上げ実験に成功した。
3)乱雑に積み重なる部品から所定のものを取り出すビンピッキング作業を実現するためのシステムを構築した。細かい部分を認識する局所視センサ(レンジファインダ)と、おおまかな監視などを行う大域視センサ(高速白黒カメラ)の協調法を開発した。また、対象物の状態を考慮した物体取りやすさの定義や、それに基づいた取り出し手順の計画などの諸問題についても検討を重ね、問題解決につながる具体的な手法を提案した。

研究成果

• [文献書誌] 岡田 伸廣、長田 正: "異種ビジュアルセンサを組み合わせたアクティブビジョンシステムとそのパ-ツピッキングへの応用" 日本ロボット学会誌. 14・4. 538-545 (1996)
• [文献書誌] H.Zha,T.Onitsuka,T.Nagata: "Visuo-Motor Coordination in Unstructured Environments: A Self Organization Learning Approach" Proc.of 12th Int.Conf.CAD/CAM Robotics and Factories of the Future. 471-477 (1996)
• [文献書誌] 木室 義彦、長田 正: "球面画像上でのオプティカルフロー計算" 電子情報通信学会論文誌D-II. J79-D-II・11. 1862-1870 (1996)
• [文献書誌] H.Zha,T.Onitsuka,T.Nagata: "A Visuo-Motor Coordination Algorithm for Controlling Arm's Movements in Environments with Obstacles" Proc.of 4th Int.Conf.Control,Automation,Robotics and Vision. 899-903 (1996)
• [文献書誌] H.Zha,H.Suzuki,T.Nagata: "Arm-Sensor Coordination for a Dexterous Pushing Operation Using Multiple Arms" Proc.of 4th Int.Conf.Control,Automation,Robotics and Vision. 2232-2236 (1996)
• [文献書誌] H.Zha,H.Suzuki,T.Nagata: "Coordination of Visual and Tactile Sensors for a Pushing Operation Using Multiple Arms" Proc.of 1996 IEEE/SICE/RSJ Int.Conf.Multisensor Fusuin and Integration for Intelligent Systems. 581-588 (1996)
• [文献書誌] H.Zha,K.Morooka,etc.: "Active Modeling of 3-D Objects: Planning on the Next Best Pose(NBP) for Acquiring Range Images" Proc.Int.Conf.Recent Advances in 3-D Digital Imaging and Modeling. (1997)