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本研究では、移動ロボットと人間が同一の空間で行動するとき、柔軟で安定なナビゲーションアルゴリズムを設計する。ここでは、移動ロボット同士は無線イーサネットで陽に通信(エクスプリシッド通信と呼ぶ)したり、センサ情報と交通ルールで陰に通信(インプリシッド通信と呼ぶ)したりし、お互いを回避する。一方、それ以外の人間や静止障害物は外界センサ(トラッキングビジョンや超音波センサ)で検知し回避する。
(1) 移動ロボットNomad200((株)Nomadic社製)を単独で走行させる。ここで、推測航法の位置誤差と静止障害物の計測誤差を吸収し、移動ロボットを安定に目的地へ誘導するセンサべーストナビゲーションアルゴリズムを提案した。また、移動ロボットがより早く目的地へ到達できるよう、それを改善した。
(2) 複数のロボットに適用できるインプリシッド通信に基づくセンサベーストナビゲーションアルゴリズムを設計し、その実用性をNomad200やNomadl50plusで実験的に調べた。一般に、障害物が込み入った環境では、超音波は互いに干渉しインプリシッド通信が不安定になる。これより、移動ロボット同士、またはロボットと静止障害物の衝突が起きる。そこで、センサべーストナビゲーションやインプリシッド通信の安定限界を、種々の実験で確かめた。
(3) 複数のロボットに適用できるエクスプリシッド通信に基づくオンラインナビゲーションアルゴリズムを設計し、その実用性をNomad200やNomadl50plusで実験的に調べた。このとき、ロボットは別のロボットの行動を知り、適切な交通ルールでそれをオンラインで回避し、最後に目的地へ到達する。さらに、複数の人間の動きをトラッキングビジョン(富士通(株)社製)で追跡し、同様の通信でロボットに連絡し、移動ロボットは人間も回避できるようにした。そして、このアルゴリズムの有効性を実験で確かめた。
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