| 研究概要 |
本研究は,作業の効率性,システムの柔軟性,農地環境の負荷低減を念頭におき,複数のロボットに協調して作業を行わせるマルチエージェントロボットシステムを提案する。圃場1区画をロボットが協調して,生育情報収集や肥料散布など,食料生産プロセスにおける重要なタスクを実行できる方法論を考案することを目的とした。
1.障害物認識・回避システム
ロボットの安全機能を障害物の認識,危険度の数値化,危険度に基づく回避動作の3つに分けて開発した。障害物の認識にはレーザースキャナを採用し,半径80m内の周囲1800に存在する物体を認識させた。危険度は障害物までの距離と速度ベクトルから分布関数を介して算出される。実際の走行試験によって,開発したシステムによって,作業中の他のロボットや障害物との衝突を回避させ得ることを確認した。
2.オペレーションモジュールのためのビジョンセンサ開発
オペレーションモジュールは実際の作業を司るものである。本研究では,ロボット用ビジョンセンサを開発した。草丈,葉面積などの生育情報を取得できるものである。
3.ロボット追従システムの開発
航法センサとして障害物の認識に使用したレーザースキャナを採用し,同時に作業するもう1台のロボットに対して追従走行による協調作業ができるロボットを開発した。
4.複数ロボットの作業計画法開発
ロボット群の作業スケジュールの生成法を検討した。まずロボットの運行を数理モデルで記述し,圃場などの地図及びその作業体系を調査して,その状況をモデリングした。そのあと,数理モデルを使用して最適なスケジュールを最適化法を援用して探索した。本研究では傾斜牧草地において1台の積込ロボットと2台の運搬ロボット,計3台のロボットがロールベールの回収作業を行う場合のスケジュール生成法を例題として取り上げ,その解法を考案した。
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