2003 Fiscal Year Annual Research Report

屋外作業マップ獲得を伴う小型芝刈りロボット群の動的組織再編手法に関する研究

Research Project

Project/Area Number	15500116
Research Institution	Future University-Hakodate
Principal Investigator	大沢英一公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60325884)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	秋田純一公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 講師 (10303265) 鈴木恵二公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 助教授 (10250482) 三上貞芳公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (50229655) 加藤浩仁公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 講師 (30273874)
Keywords	分散協調システム / 自律ロボット / エージェントプラットフォーム / 強化学習 / アドホックネットワーク / マルチエージェントシステム / ロボットシミュレータ
Research Abstract	作業戦略ソフトウェアと協調アーキテクチャの開発に関しては,Open Agent Architectureエージェントプラットフォームを用いたシミュレータを作成し,ロボットの個別プラン生成と協調プラン生成に関するスキーマの設計とその評価を行った.任意のロボット初期配置から,各ロボットが自己の作業領域をボロノイダイアグラムにより局所的に生成し,非同期に領域再割当を行い,対象領域全体の作業を遂行する協調方式の考案とその評価を行った.この方式によりロボット間で頻繁な通信による情報共有を行わずとも,またロボットが故障を起こしても,芝刈タスクを遂行できるという非集中制御,そしてロバスト性を実現した. 動環境への適応と学習機能の開発に関しては,ロボットが窪み等でスタックした場合の脱出動作を強化学習を用いて学習することを検討した.具体的には,キャスタ部分を含めた詳細なシミュレータを作成し,シミュレータ上でセンサ情報から脱出に効率のよい動作セットを事前学習させ,シミュレーション・実環境での学習機構を同一に保ったまま,実機に搭載させ,実環境での違いをオンライン学習により吸収させるような仕組みを考案した.シミュレータ構築と脱出動作セットの学習を実装し,良好な学習性能を得ている. ロボット間通信用アドホックネットワークプロトコルの開発については,アドホックネットワーク上に,OpenSOAPを用いたプロトコルにより,XML形式のデータ交換を実装した.SOAPを用いることにより,ロボットの制御情報の交換,データベース化,障害物のスナップショットの保存,タスク遂行のためのプランニング情報の共有・変更,分散処理といった様々なデータ内容の通信を柔軟に実行できるものとなった.また,この通信アーキテクチャを利用して,協調型のタスク遂行方式の一実装方式としてBoid型の集団行動方式を実装し、シミュレータ上にてその動作を確認した。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] 石崎康太, 大沢英一, 鈴木恵二, 三上貞芳, 秋田純一: "エージェントプラットフォームOAAを用いた自律協調マルチロボットシミュレータの設計と実装"第13回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集. 172-175 (2003)
[Publications] Ishizaki, Osawa, Suzuki, Mikami, Kato: "Design and Implementation of An Autonomous Cooperative Robot Simulator using The OOA Agent Platform"Proceedings of The 8^<th> World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI2004). (掲載頁未定). (2004)
[Publications] Keiji Suzuki, Sadayoshi Mikami, Jun-ichi Akita, Ei-Ichi Osawa: "Development of cooperative small mowing robots"Proceedings of The 5^<th> IEEE Inter. Symp. On Computational Intelligence in Robotics and Automation (CIRA2003). 1P1-1F-G6 PP1-2 (2003)
[Publications] 今祐介, 三上貞芳, 鈴木恵二, 大沢英一, 秋田純一: "強化学習による移動ロボットの脱出戦略獲得"日本機械学会ロボティク・スメカトロニクス講演会'04講演論文集. (掲載頁未定). (2004)
[Publications] 鈴木恵二, 三上貞芳, 秋田純一, 大沢英一: "小型芝刈りロボット群の開発とタスク遂行方式の検討"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'03演論文集. 第3巻. 1498-1502 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

屋外作業マップ獲得を伴う小型芝刈りロボット群の動的組織再編手法に関する研究

Principal Investigator

大沢 英一 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60325884)

Research Products

[Publications] Ishizaki, Osawa, Suzuki, Mikami, Kato: "Design and Implementation of An Autonomous Cooperative Robot Simulator using The OOA Agent Platform"Proceedings of The 8^<th> World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI2004). (掲載頁未定). (2004)

[Publications] Keiji Suzuki, Sadayoshi Mikami, Jun-ichi Akita, Ei-Ichi Osawa: "Development of cooperative small mowing robots"Proceedings of The 5^<th> IEEE Inter. Symp. On Computational Intelligence in Robotics and Automation (CIRA2003). 1P1-1F-G6 PP1-2 (2003)

[Publications] 今祐介, 三上貞芳, 鈴木恵二, 大沢英一, 秋田純一: "強化学習による移動ロボットの脱出戦略獲得"日本機械学会ロボティク・スメカトロニクス講演会'04講演論文集. (掲載頁未定). (2004)

[Publications] 鈴木恵二, 三上貞芳, 秋田純一, 大沢英一: "小型芝刈りロボット群の開発とタスク遂行方式の検討"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'03演論文集. 第3巻. 1498-1502 (2003)

大沢英一公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60325884)