| 研究課題/領域番号 |
18K04053
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| 研究機関 | 会津大学 |
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研究代表者 |
成瀬 継太郎 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (10301938)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | サブクローラ型ロボット / 自律制御 / 水平制御 / 標準試験法 / シミュレータ |
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| 研究実績の概要 |
本研究テーマの目的は，不整地でのサブクローラ型ロボットの水平制御問題に対して，それを解決する制御理論の構築を行うことである．この課題実現のために，以下の部分課題に分割して研究を行った．(1)ロボットの構造と環境の相互作用のモデル化：従来のモデル化では環境は平面を仮定しているものがほとんどであったが，本研究では不整地を対象にする．そのためロボットの姿勢によって接地条件が大きく変化し，従来の理論の拡張が必要である．本研究では，複数のサブクローラをパラレルリンクロボットとみなし，パラレルリンク全体で満たすべき制約とその一つのインスタンスとして姿勢を選択するという問題に変換し理論を構築した．(2)開発された理論の検証：検証を行うための実験設定として，我々が所有している４つのサブクローラを含む移動ロボットと，災害対応ロボットの標準試験コースとして公開されている，連続ランプ（Continuous ramp），交差ランプ（Crossing ramp），対象ステップフィールド（Symmetric step field）を対象に検証を行った．本年度はとくに，ロボットシミュレータ内にロボットとコースを表現し，様々なノイズパターンのもとで実験を行い，理論の考察を行った．(3) 経路計画への導入：ロボットの自律水平制御はそれ単体が目的というより，移動制御と連携して実行されることがほとんどである．そのため上のシミュレーション環境においてスラロームを行う目標に対して，本理論を応用することで安定的に実行できる経路を計画し，その経路を実施するように制御を行い，スリップなどの外乱が少ない，安定的な移動が実現できることを検証した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウィルスの感染拡大により，一部の分野で研究計画の実施に遅れが生じているが，その他の面では概ね順調に進行している．具体的には，(A) 順調に計画が進行している部分課題：サブクローラの自律水平制御のための理論開発は問題なく遂行している．
(B) 遅れが発生している部分課題：本研究により開発した理論の実機によるテストは，対面での研究活動に制限が課せられた時期があるため，遅れが生じている．(C) 遅れを補うための相補的な部分課題：実機での検証ができない代わりに，ロボットシミュレータにテストロボットとコースを構築し，開発した理論をソフトウェアとして実装しテストを行った．実機とは挙動が違う部分もある一方で，実機よりもたくさんの事例をテストすることができる．以上を総合して，一部の部分課題で遅れが発生しているが，概ね順調に進捗している．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は，研究活動の最終年度であり(i)理論の完成と公表を主目的に，昨年度実施できなかった(ii)実機での検証の両者を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染拡大による研究活動制限により，当初予定してい実機ロボットによる実験に関連する費用，および研究成果の発表のための費用が執行できなかったため，次年度使用額が発生した．翌年度は，新型コロナウィルスによる活動制限状況が改善される見込みであるため，当初の計画を遂行する予定である．
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