| 研究分担者 |
新井 民夫 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (40111463)
横井 浩史 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (90271634)
杉 正夫 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助手 (90372408)
千葉 龍介 東京大学, 大学院工学系研究科, 特任助手 (80396936)
上田 隆一 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (20376502)
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| 研究概要 |
移動ロボット群による多数物体搬送作業アルゴリズムを提案した.本研究で対象とした多数物体搬送作業は,作業間の順序制約を考慮した作業割付を必要とする問題の一例であり,本研究で得られた知見はより多様な移動ロボット群の作業割付問題にも適用可能なものである.
従来の移動ロボット群研究においては作業間に順序制約の存在する問題に対する作業割付の手法はその重要性にも係わらずほとんど提案されてこなかった.また順序制約を考慮した作業計画立案の研究においても,順序制約は設計者により与えられていた.多数物体搬送作業においては,ロボット自身が順序制約を短時間で計算し,それらを作業割付に反映させることが必要であった.
本研究では,以下の2つのアプローチをとることにより上記の問題に対応した.
多数物体搬送作業における作業間の順序制約とは「順序制約に従って作業割付を行えば必ず全ての作業を達成できる」というものである.これを厳密に計算するためには時間軸上の各時刻におけるロボットおよび物体のコンフィグレーションを正確に予測することが必要である.しかしそれは多数物体搬送作業がIAに属する作業であるために不可能であった.そのため本研究では順序制約の分類を行い,計算可能な順序制約を明らかにする必要があった.計算可能な順序制約について,その計算手法,またそれらを考慮した作業割付手法を提案した.
提案した順序制約の計算手法は非効率なものであったため,改良を行った.計算を行うタイミング,1回の計算においてかける時間,という2項目から手法の分析を行い,考え付く代替案を全て挙げた.提案した手法をシミュレーション実験によって評価した.その結果,短時間で計算できうる範囲の順序制約について作業割付の度に計算を行い,時間のかかる範囲の順序制約については作業失敗時のみ計算する手法が最も効率的であることを明らかにした.
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