2004 Fiscal Year Annual Research Report
モジュール型移動ロボットのフォルトトレラントな車両安定化協調制御に関する研究
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14550236
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| Research Institution | DOSHISHA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
橋本 雅文 同志社大学, 工学部, 教授 (10145815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大場 史憲 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10081267)
江口 透 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80253566)
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| Keywords | モジュール型ロボット / デットレコニング / 運動制御 / センサ / アクチュエータ故障 / 故障診断 / フォルトトレラントシステム / マルチセンサシステム / マルチモデル法 |
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| Research Abstract |
ロボットの駆動・操舵車輪をユニット化しておき,要求ペイロードに応じて複数台の車輪ユニットを編成して構築する「モジュール型移動ロボット」に関して,1.フォルトトレラントなデッドレコニング系,2.フォルトトレラントな走行制御系を設計した.主な結果を以下に示す.
1.フォルトトレラントなデッドレコニング系の設計
(1)故障モデル集合をロボットの走行状態に応じて動的に切り替えて,内界センサ系のハード故障とノイズ故障を信頼性高く診断する方法をマルチモデル法を基礎に構築した.
(2)センサ故障診断系と平成14年度に開発した分散状態推定系を統合して,内界センサ系のセンサ系の一部故障に対しても自己位置推定を可能とするモジュール性や耐故障性の高いplug-and-play型のフォルトトレラント・デッドレコニングシステムを構築した.
(3)1台の車体ユニットと4台の車輪ユニットからなる現有のモジュール型ロボットにデッドレコニング系を実装し,提案手法の有効性を確認した.
2.フォルトトレラントな走行制御系の設計
(1)1.で開発したセンサ自己診断アルゴリズムを拡張してセンサとアクチュエータのハード故障に対応可能なモデルベースト故障診断アルゴリズムを構築した.
(2)車輪ユニットの制御モードをセンサ・アクチュエータ自己診断系からの出力に応じて適切に切替えることで,安全に走行(故障状態によっては停止)できるフォルトトレラントな走行制御系をアッカーマン幾何学を基礎に設計した.
(3)現有する2台の車輪ユニットを有するモジュール型ロボットに実装し,提案手法の有効性を確認した.
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