情報結合構造の変化を考慮した群移動ロボットによる物体協調把持

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560458
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 滑川 徹 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (30262554)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 群移動ロボット / 情報結合構造 / 協調把持 / 協調取り囲み / マルチエージェントシステム / フォーメーション制御 / 漸近安定性 / 合意問題

研究概要

本課題では「情報結合構造の変化を考慮した群移動ロボットによる物体協調把持」の実現のための研究を行った.まず複数小型移動ロボット制御系の構成と数理モデルを導出し,更には時間的に変化する情報結合構造に対応した新しい取り囲み制御則を導出し,その有効性を数値実験によって検証した.次に対象物とロボットエージェントの相互作用力を考慮し,固定した情報結合構造に対するターゲット把持を達成した.
最後に,「時間的に変化する情報結合構造に対するターゲット把持」を達成する制御則の導出を行った.またその制御則を用いた際にシステム全体の漸近安定性を保証出来る条件を明らかにした.得られた理論結果を数値実験と制御実験により検証した.

研究成果

• [雑誌論文] スマートグリッドのための分散予測制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 雑誌名: 計測と制御 巻: Vol.51, No.1 ページ: 62-68
• [雑誌論文] 近傍比較戦略に基づく異種混合センサスケジューリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 小杉和也・滑川徹
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: Vol.47, No.8 ページ: 329-336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intermittent Measurement in Robotic Localization and Mapping with FIM Statistical Bounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Hamzah Ahmad and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems 巻: Vol.131, No.6 ページ: 1223-1232
  • 査読あり
• [雑誌論文] On Predictive Control for Systems with Information Structured Constraints (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Namerikawa, Takeshi Hatanaka and Masayuki Fujita
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: Vol.4, No.6 ページ: 452-459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Cooperative Bilateral Teleoperation with Time-Varying Delay, SICE Journal of Control (2011)
  • 著者名/発表者名: Nam Duc Do, Yusuke Yamashina, and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: Measurement, and System Integration 巻: Vol.4, No.2 ページ: 089-096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robotic Mapping and Localization Considering Unknown Noise Statistics (2011)
  • 著者名/発表者名: Hamzah Ahmad and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics 巻: Vol.5, No.1 ページ: 70-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative Conveyance by Vehicle Swarms with Dynamic Network Topology (2011)
  • 著者名/発表者名: Koji Ishimura and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: SICE Annual Conference2011 ページ: 694-699
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Target Navigation based on Multi-sensor Kalman Filtering and Neighbor Discovery Algorithm (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kosugi and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: SICE Annual Conference 2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distributed Control for Load Frequency of Power Networks based on Iterative Gradient Methods (2011)
  • 著者名/発表者名: Taichiro Kato and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: SICE Annual Conference 2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experiments on Transportation Support System using Multi-Vehicle's Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Kawai, Kentarou Nagashima and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: SICE Annual Conference 2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive Control and Estimation for Systems with Information Structured Constraints (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Namerikawa, Takeshi Hatanaka and Masayuki Fujita
  • 雑誌名: ICCAS 2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative Control Based on Force-Reflection with Four-channel Teleoperation System (2011)
  • 著者名/発表者名: Nam Duc Do and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2011 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distributed Load Frequency Control of Electrical Power Networks via Iterative Gradient Methods (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Namerikawa and Taichiro Kato
  • 雑誌名: 2011 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-channel force-reflecting teleoperation with impedance control (2010)
  • 著者名/発表者名: Nam Duc Do and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: International Journal of Advanced Mechatronic Systems 巻: Vol.2 No.5/6 ページ: 318-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility Study of Partial Observability in H-infinity Filtering for Robot localization and Mapping Problem (2010)
  • 著者名/発表者名: Hamzah Ahmad and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2010 American Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Sensor Network Configuration Considering Priori Estimation Error and Communication Energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takeda and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 12th IFAC LSS Symposium
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robot Localization and Mapping Problem with Unknown Noise Characteristics (2010)
  • 著者名/発表者名: Hamzah Ahmad and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2010 IEEE Multiconference on Systems and Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensor Network Scheduling Algorithm Considering Estimation Error Variance and Communication Energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takeda and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bilateral Teleoperation of Wheeled Mobile Robot with Time Delay Using Virtual Image Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Kawai, Toru Namerikawa and Masayuki Fujita
  • 雑誌名: 2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bilateral Teleoperation of Multiple Cooperative Robots with Time-Varying Delay (2010)
  • 著者名/発表者名: Nam Duc Do, Yusuke Yamashina and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Demand Prediction and Predictive Control of Micro Grid (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2010 IEEE Multiconference on Systems and Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] H-infinity Filter-based Robotic Localization and Mapping with Intermittent Measurements (2010)
  • 著者名/発表者名: Hamzah Ahmad and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: MECATRONICS 2010-Yokohama
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-channel Force Reflecting Teleoperation System Based on ISS Small Gain Theorem (2010)
  • 著者名/発表者名: Nam Duc Do and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: MECATRONICS 2010-Yokohama
  • 査読あり
• [雑誌論文] Delay-Independent Stabilization of Teleoperation Systems with Time-Varying Delay (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: Measurement, and System Integration 巻: Vol.2, No.3 ページ: 177-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] マルチエージェントシステムの合意問題と協調取り囲み (2009)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 雑誌名: システム/制御/情報 巻: Vol.53, No.10 ページ: 443-448
• [雑誌論文] ビークル群によるネットワークの変化に依存しない協調取り囲み行動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川上裕樹, 滑川徹
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: Vol.45, No.12 ページ: 688-695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative Targetcapturing Strategy for Multi-vehicle Systems with Dynamic Network Topology (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Kawakami and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2009 American Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability and Tracking Properties in Predictive Control with Adaptation for Bilateral Teleoperation (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouei Yoshida and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2009 American Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] Delay-Independent Stabilization for Teleoperation with Time Varying Delay (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2009 American Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] GIMC Structure based Anti-Windup Control Considering L2 Performance (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Nakashima and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: 2009 IEEE Multiconference on Systems and Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] H^∞filtering Convergence and It's Application to SLAM (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamzah Ahmad and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impedance Control for Force-Reflecting Teleoperation with Communication Delays Based on IOS Small Gain Theorem (2009)
  • 著者名/発表者名: Nam Do Duc and Toru Namerikawa
  • 雑誌名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bilateral Control with Constant Feedback Gains for Teleoperation with Time Varying Delay (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Namerikawa
  • 雑誌名: Joint 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2008 American Control Conference (2009)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 雑誌名: システム/制御/情報 巻: Vol.53, No.1 ページ: 48
• [学会発表] マルチビークルシステムを用いた物体協調把持と収束条件 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石村晃士, 滑川徹
  • 学会等名: 第12回制御部門大会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 再急降下法を用いたリアルタイム料金設定による負荷平準化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮野雄基, 滑川徹
  • 学会等名: 第12回制御部門大会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] H∞フィルタを用いた移動ロボットの自己位置推定問題における可観測性と逃避時間回避 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大川佳寛, 滑川徹
  • 学会等名: 第12回制御部門大会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 通信遅延を考慮した複数剛体の分散協調姿勢制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橘義博, 滑川徹
  • 学会等名: 産業計測制御研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] マルチロボットの協調自己位置推定と環境認識問題とその収束性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大谷達也, 滑川徹
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 逃避時間回避を考慮したH∞フィルタによる移動ロボットの自己位置推定と環境認識 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大川佳寛, 滑川徹
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] ネットワーク構造に依存しないマルチビークルシステムによる物体協調把持 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石村晃士, 滑川徹
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 再生可能エネルギーを含む分散型エネルギーシステムの分散制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: 制御技術フォーラム;計測自動制御学会制御部門制御技術部会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] 故障診断と観測データ補償に基づく耐故障性を有したセンサーネットワークの構成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小杉和也, 滑川徹
  • 学会等名: 第40回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] マルチロボットの協調自己位置推定問題と収束性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大谷達也, 滑川徹
  • 学会等名: 第55回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] エネルギーネットワークと制御理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: 制御フォーラム第2回公開フォーラム,日本鉄鋼協会計測・制御・システム工学部会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-04-20
• [学会発表] 電力ネットワークの需要予測と分散予測制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: SICEプラントモデリング部会第2回オープンフォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] マルチエージェントシステムと最適センサスケジューリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: 第8回安全・安心な社会を支える運動と振動の制御研究分科会,日本機械学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-10-18
• [学会発表] 電力需要予測と電力ネットワークの分散予測制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: JST/CRDS制御システム分科会-SICE合同ワークショップ
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] Electric Demand Prediction and Predictive Control of Micro Grid (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Namerikawa
  • 学会等名: 2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 制御とエネルギー環境問題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: 2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 相対距離に基づくマルチビークルシステムによる動的協調取り囲み行動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石村晃士, 滑川徹
  • 学会等名: 第54回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 複数の協調ロボットを用いたPID型テレオペレーションによる物体把持 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤太一郎, 滑川徹
  • 学会等名: 第54回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 合意アルゴリズムとビークル群による協調取り囲み (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: SICE第27回誘導制御シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] 需要曲線の特徴を考慮したH∞フィルタによる電力需要予測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹, 藤田裕之, 武田孝史, 金尾則一
  • 学会等名: 第10回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 推定誤差と通信エネルギーに基づくセンサスケジューリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹, 武田孝史
  • 学会等名: 第10回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 制御理論は環境問題に貢献できるか (2009)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: 計測自動制御学会,制御部門セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] ネットワークロボティクスとシステム制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: SICE四国支部チュートリアルセミナーと講演会
  • 発表場所: 高知工科大学高知
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] Inverse Kinematicsを用いたビークル群による対象物の協調取り囲み行動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上坂洋介, 滑川徹
  • 学会等名: 第11回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 複数の協調ロボットを用いたテレオペレーションによる物体把持 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山科勇輔, 滑川徹
  • 学会等名: 第11回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 通信遅延を考慮したネットワークテレオペレーションの協調制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 滑川徹
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会計測制御システム工学部会制御フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-25
• [図書] Optimal Sensor Network Configuration Based on Control Theory (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takeda and Toru Namerikawa
  • 総ページ数: 151-176
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://www.namerikawa.sd.keio.ac.jp/