複数の移動ロボットと人間が共存できるオンラインナビゲーションの研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650300
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 登尾 啓史 大阪電気通信大学, 情報工学部, 助教授 (10198616)
• キーワード: マルチロボット / センサベーストナビゲーション / オンラインナビゲーション / 移動ロボット / インプリシッド通信 / エクスプリシッド通信 / 超音波センサ / 人間機械系

研究概要

本年度は、標記の研究課題を達成するための基礎を固めた。この基礎課題とは以下のようなものである。
(1)移動ロボットやセンサの誤差を克服し、ロボットを目的地の付近まで確実に走行させるアルゴリズムを設計し、その有用性を理論的並びに実験的に確認した(雑誌論文1、図書1)、(2)移動ロボットをできるだけ早く目的地へ到達させるアルゴリズムを設計した(雑誌論文2、雑誌論文3)、(3)超音波センサにもとづくインプリシッド通信の高速性と安定性を実験的に調べた(卒業論文)、そして、(4)無線イーサネットにもとづくエクスプリシッド通信の高速性と安定性を実験的に調べた(雑誌論文4)。一般に、移動ロボットの位置や姿勢の誤差はその走行距離に比例して成長するので、課題(1)と(2)は密接に関わっている。単独のロボットが静止障害物を回避したのち目的地の付近へ確実に到達するナビゲーションについては、課題(1)と(2)の成果を融合し、実機移動ロボットNomadに搭載することで達成される。したがって、次年度の課題は、複数のロボットがお互いを回避しあい最終的に目的地の付近へ到達するナビゲーションアルゴリズムの構築である。我々は、課題(3)と(4)の成果に基づき、ナビゲーションアルゴリズムをオンラインルールで表現することを目標としている。既に、課題(3)と(4)の成果の一部は移動ロボット群に装備されており、マルチロボットのオンラインナビゲーションアルゴリズムを実験的に検証していく予定である。最後に、人間もロボット群に参画し共同作業することも併せて考えている。

研究成果

• [文献書誌] 吉岡孝,登尾啓史,富永昌治: "障害物が密集する未知環境で位置や姿勢の誤差を克服するセンサベーストナビゲーション" 計測自動制御学会論文集. 34・2. 157-165 (1998)
• [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka and Shoji Tominaga: "On the Sensor-Based Navigation by Changing a Direction to Follow an Encountered Obstacle" Proc.of the 1997 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS'97). 510-517 (1997)
• [文献書誌] Kenji Urakawa and Hiroshi Noborio: "A Near-Optimal Sensor-Based Navigation among 2-D Uncertain Obstacles with Simple Shape" Proc.of the 1998 Japan-USA Symposium on Flexible Automation. (発表予定). (1998)
• [文献書誌] Takashi Makiishi and Hiroshi Noborio: "Fast Explicit Communication of Multiple Mobile Robots Using Wired Ethernet on Sensor-Based Navigation" Proc.of the 1998 Japan-USA Symposium on Flexible Automation. (発表予定). (1998)
• [文献書誌] Hiroshi Noborio and Takashi Yoshioka: "Sensor-Based Navigation of a Mobile Robot Under Uncertain Conditions (分担) in Practical Motion Planning in Robotics:Current Approaches and Future Directions" John Wiley & Sons(印刷中), (1998)