MASUZAWA LABORATORY – ALGORITHM DESIGN LABORATORY (http://www-masu.ist.osaka-u.ac.jp)Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University.視野に欠損のあるモバイルロボット群のアルゴリズム増澤研究室 M1長谷川 和輝
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1モバイルロボット人に代わって仕事をするロボット掃除ができるルンバ配膳ができるBellaBot複数台ロボットの分散制御個々が同時並行でプログラムを自律的に実行互いをセンサで観測して協調動作ロボットによる倉庫整理ドローンアート
2従来のモバイルロボット群モデル他の全ロボットを観測できることを前提視野が限定された研究が少ない実機では全ロボットの観測は困難観測用センサーの実装コストの高さ障害物による観測の妨害故障時に完全に停止してしまうリスク
3研究概要目的視野の欠損したロボット群を制御するアルゴリズムの考案研究計画1次元モデルを考えるロボット均一配置問題1次元モデルを2次元へ拡張最近接の1体のみ見えるケース最遠隔の1体のみ見えないケースk体のロボットが見える,見えないケースに拡張
ロボット均一配置問題
11ロボット均一配置問題直線グラフ上,任意の位置にロボットがいる最終的に等間隔にロボットを並べる最大空間と最小空間の差を1以下にする初期状態最終状態 2 2 2 3
12視野が無制限時の戦略全ロボットが観測できるため以下が取得可能壁と壁の距離からグラフの長さロボットの台数ロボットの適切な間隔(グラフの長さ - ロボット数)÷(ロボット数+1)直線上のため隣のロボットのみ観測可能222 3
13視野制限下でのナイーブな戦略アイデア左右間隔が等しいことが理想最大空間と最小空間の差が1の場合も許容左右の差が2以上であれば差を縮めたいLCMサイクル1. 左右をLook2. 左右の差により移動先をCompute差が2以上:大きい方の間隔を1縮める差が1以下:動かない3. Computeに応じてMove
14視野制限下での戦略の欠点意図しない状態での停止左右の差が1であるが等間隔でない解決への糸口差が2になるロボットをうまく作り出したい21 3 321 3 3
15ロボットに機能を追加追加する機能自身にとっての左右を識別するメリット左右の差が1の場合に追加で条件を指定できる例 左:奇数,左:偶数2 3 23
16機能追加による改善意図しない状態での停止を改善21 3 321 3 32 322
17提案するアルゴリズム最終状態: 左右の距離が同じ,または差が1で左が奇数,右が偶数LCMサイクル1. 左右をLook2. 左右の差により移動先をCompute差が2以上:大きい方の間隔を1縮める差が1以下で左が偶数,右が奇数:左を奇数,右を偶数にする上記以外:動かない3. Computeに応じてMove