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2012 年度 実績報告書

環境情報の不確かさを考慮した複数移動体のフォーメーション制御

研究課題

研究課題/領域番号 23800032
研究機関京都大学

研究代表者

根 和幸  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80614297)

研究期間 (年度) 2011-08-24 – 2013-03-31
キーワード移動ロボット / フォーメーション制御 / 衝突回避
研究概要

平成23年度では,モデル予測制御に基づく自己位置推定の不確かさを考慮したフォーメーション走行に関する研究を実施した.これは,“フォーメーション”を複数台での集団移動に用いた研究である.一方,フォーメーション走行は移動機能だけでなく,より上位のタスクへの応用も可能であると考えられる.最終年度である平成24年度では,この点に着目し複数台の移動体による協調探査タスクへの応用を試みた.具体的には,複数台の移動体(追跡者)が協調して環境中に存在する対象(犯人)を捜索する問題(Pursuit-Evader問題)にフォーメーション走行を適用することを行った.本研究で,取り扱った問題の特色としては,捜索対象が非協力的であるという点が挙げられる.これは追跡者である移動体が迫ったとしても逃亡可能な空間が存在する場合には,追跡者を回避して逃亡を行うような非協力的な対象であることを意味する.このような対象を確保するためには,フォーメーション走行を行い,協調的に環境を捜索することが求められる.
この問題に対し,衝突回避を考慮したフォーメーション走行に基づく複数台の移動体による探査手法を提案した.提案した手法では,捜索を行っている際に移動体同士が衝突しないことおよび捜索対象を逃亡させないことを保証している.また,10台の移動体を用いたシミュレーションを行い,従来報告されている手法との比較により提案手法の有効性を確認した.この結果,提案手法が従来手法と比較し探索効率が優れていることが示された.
なお,学会発表も行い,SII2012ではYoung Authors Awardを受賞するなどの成果も挙げた.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Model Predictive Formation Control Using Branch-and-Bound Compatible with Collision Avoidance Problems2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Fukushima, Kazuyuki Kon, Fumitoshi Matsuno
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Robotics

      巻: 掲載予定 ページ: 掲載予定

    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of sensors for mobile robots based on irradiation experiment2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Igarashi, Kazuyuki Kon and Fumitoshi Matsuno
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20121216-20121218
  • [学会発表] 放射線照射実験に基づく移動ロボット搭載用センサの特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      五十嵐広希,根和幸,松野文俊
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都,日本
    • 年月日
      20121117-20121118
  • [学会発表] 衝突回避と自己位置推定の不確かさを考慮した複数移動体のモデル予測編隊制御2012

    • 著者名/発表者名
      根和幸,幅崎昌平,福島宏明,松野文俊
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都,日本
    • 年月日
      20121117-20121118
  • [学会発表] Development of a Practical Mobile Robot Platform for NBC Disasters and Its Field Test2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Kon, Hiroki Igarashi, Noritaka Sato,Tetsushi Kamegawa and Fumitoshi Matsuno
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Safety Security and Rescue Robotics
    • 発表場所
      College Station, Texas, USA
    • 年月日
      20121105-20121108
  • [学会発表] Utilization of Robot Systems in Disaster Sites of the Great Eastern Japan Earthquake2012

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, Noritaka Sato, Kazuyuki Kon, Hiroki Igarashi, Tetsuya Kimura and Robin Murphy
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Field and Service Robotics
    • 発表場所
      Miyagi, Japan
    • 年月日
      20120716-20120719
  • [学会発表] Model predictive based multi-vehicle formation control with collision avoidance and localization uncertainty2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Kon, Shohei Habasaki, HiroakiFukushima and Fumitoshi Matsuno
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2012-10-16

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公開日: 2014-07-24  

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