2010 Fiscal Year Annual Research Report
環境共生に向けた機能別モジュールロボットのシステムデザインに関する研究
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08J56571
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Research Institution | Keio University |
Principal Investigator |
小島 佑太 慶應義塾大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 機能別モジュールロボット / リアルタイム / 環境地図生成 |
Research Abstract |
本年度の研究は、一点目として結合したモジュールロボット間における通信のリアルタイム性を確保するための研究を行った。ある共通のタスクを実現するために、高機能なロボット間で分散処理させる場合、ロボット間通信のリアルタイム性を確保することは非常に難しい。各ロボット内の処理が過負荷になり得、またタスク間に依存関係も存在し、さらに時刻ごとにタスク優先度も変わることによる。他方でリアルタイム性を保障できないことは、ロボットの転倒などにつながり、故障そのものに関わる。そうした重要課題であるリアルタイム性を保障するために、スケジューリングに与える付加を様々な点から減らす研究を試みた。具体的には、起こりえるタスクやイベントをグループ分けすることで、グループごとの優先度を予め決定しておくことで付加を軽減し、また接続されているモジュール間で全体制御を行う際に全体で同期させる必要があるが、事前に同期すべきイベントないしタスクを決めることで、絶対数を軽減させるなども行った。他にもモジュールロボットの特性から通信のホップ数も限定されることで最悪の通信遅延時閥も想定しやすい。 環境認識する際にセンサごとに得意とする環境は異なり、移動体ロボットに異なる種類のセンサを実装することで様々な環境に適応させる場合が多い。しかし、それに伴って環境地図生成のための計算時間は増大してしまう。そこで車輪型モジュールロボットに超音波センサとレーザーレンジファインダを搭載し、計算時間を減少させるアルゴリズムの研究を行った。具体的には、新しい環境情報とともに地図が更新されるが、計算時間のかかる地図更新処理の回数を削減することで、処理時間の改善を図った。
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