| 研究課題/領域番号 |
18K13782
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
本仲 君子 関西大学, システム理工学部, 助教 (70781772)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 障害物回避 / 動作計画 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，カルバック・ライブラー(Kullback-Leibler: KL)制御に基づいて多数の小型クワッドロータの自律群飛行制御を実現することを目的としている．特に，GPSの使えない屋内における飛行を想定し，管制塔を用いず個々の機体が装備しているセンサおよびプロセッサのみを用いて移動することを目指している．4年目にあたる2021年度は，前年度に引き続き複数のクワッドロータが個別に自律飛行する環境を想定し，buffered Voronoi cells (BVC) を用いて相互衝突を回避するためのアルゴリズムについて検討した．2020年度の研究成果においては，BVCによる衝突回避を実装する際に各クワッドロータの視野に制限を設け，周囲の情報のみを用いて移動するための手法について提案したが，実際に使用するセンサ等については触れておらず，あくまで情報を取得できる範囲を制限してシミュレーションを行ったのみであった．これに対して今年度は，実際のレーザーセンサを想定したシミュレータを用いて検証を行った．具体的には，シミュレータ上で得られたレーザーセンサの情報をBVCのアルゴリズム内で使用可能な母点に落とし込む手法について提案し，動力学シミュレータ内で検証を行った．その結果，クワッドロータに搭載したレーザーセンサと現在の位置情報のみを用いることで，限られた視野範囲しか持たない場合でも他の機体や環境内に静止した障害物との衝突を避け，事前に指定された目標位置に到達可能であることが確認された．以上の内容について，国際会議及び論文誌にて公表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初は8台のクワッドロータの編隊移動に関する研究を行う予定であったが，まずは4台のクワッドロータによる編隊移動について研究を進めている．具体的には，より実環境に近い状況を想定するため，機体に搭載するセンサによって得られる情報のみを用いて移動する手法について提案し，前年度より現実に近い状況でシミュレーションを行った．以上より，想定するクワッドロータの台数は異なるが，研究自体はおおむね順調に進展していると考える．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，各クワッドロータの可視範囲を制限した状態におけるBVCのアルゴリズムの適用に関する実機実験を行い，必要であれば手法の拡張を行う．同時に，複数台の合意制御についても台数を増やし，当初の目的である8台による群飛行の実験を検討している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍の影響により，国内・国際会議のための出張費用として計上していた額を使用できなかった．余剰分は，計算用ワークステーションとクワッドロータの予備機の購入，及び執筆予定の論文掲載費に使用する予定である．
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