道具を用いた移動ロボット群による緊急時対応型協調作業システム

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650243
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 新井 民夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40111463)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 雄介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50313036) ; 太田 順 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50233127) ; 湯浅 秀男 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10191470)
• Keywords: 移動ロボット群 / 道具 / 協調作業 / 緊急時対応 / 物体操作 / 動作計画 / 移動誤差 / センサレスマニピュレーション

Research Abstract

本研究では,災害現場などの複雑な環境において,複数の移動ロボットが協調し,道具を用いて搬送作業を行うシステムの実現を目指し,そのために必要な技術の開発を行った.今年度は,初年度に開発した(1)道具として棒を使用して物体を操る移動ロボットシステム,(2)複数ロボットの環境内での移動のための大域的動作計画アルゴリズム,(3)複数ロボットの協調による局所的な物体操作手順の計画アルゴリズム,の統合を行うとともに,実機システムにおいてその検証を行った.
実機システムは,理化学研究所によって開発された全方向移動ロボットZENを用いて構築されている.把持機構によって道具である棒を複数台で協調して操ることで,個々のロボットに比べてサイズの大きい対象物を操作することが可能となっている.また,人工ランドマークをカメラで観測することで自己位置同定を行う機能も備えている.
狭隘部を含む複雑な環境での,2台の移動ロボットによる物体搬送問題について,大域的動作計画と局所的物体操作計画の統合によりシステム全体の動作計画を行ったところ,棒を用いて適切に対象物の姿勢を変化させながら、物体を目的位置まで搬送する計画を、現実的な時間内で生成させることが可能であった.このことは、ロボットシステムの動作全体の計画を,大域的動作計画と局所的物体操作計画に分けて行うことの有効性を示している.また,実機システムで物体操作を実現可能であることを確認した.

Research Products

• [Publications] 山下 淳: "複数移動ロボットによる協調物体操作計画"電気学会論文誌. 121C・3. 549-556 (2001)
• [Publications] 山下 淳: "複数小型移動ロボットによる協調ハンドリング(第1報:大型物体操作システムの構築)"東京大学工学部総合試験所年報. 59. 73-78 (2000)
• [Publications] 新井 民夫: "群ロボットシステムの開発"bit. 32・9. 2-8 (2000)
• [Publications] 山下 淳: "移動ロボット群による大型物体搬送計画"日本機械学会論文集(C編). 68・665. 165-172 (2002)