Network based robotics control architecture for intermittent communication environment

用于间歇通信环境的基于网络的机器人控制架构

• 批准号: 18K11279
• 负责人: 小池 新
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tokyo Kasei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K11279/
• 关键词: 間欠通信; ロボティクス; オーバーレイノード; 制御情報配信; 位置情報; Quality of Control; サービスアーキテクチャ

従来の人間を対象とした通信ではないサービスを念頭に，今通信環境が間欠的に利用可能になる，間欠通信下にあるネットワーク環境の下で，アプリケーションのサービス性を意識した効率的なネットワークを利用した情報処理やコンテンツ配信を実現するシステムアーキテクチャの確立に向けて，以下の検討を実施した．(1)特にセンシティブな対象としてロボティクス機器の遠隔制御とネットワーク制御とのサービス品質としての関係の明確化，(2)間欠通信が発生する状況として考えられるシナリオの整理検討と，その状況に応じた対策をアーキテクチャと制御方式との両面で検討した．(1)通信環境が変化する状況を想定し，令和4年度までに移動しながら制御行うロボティクス機器についての，間欠性が生じうる環境でのユースケースシナリオを考察した．その結果，ロボティクス機器の動作の安定性や可動性を担保するための多様なQuality of Control(QoC)の尺度の存在を明らかにした．QoCとして考慮すべき尺度は，対象とするアプリケーションの特性と使用するネットワーク環境に大きく依存する．特にQoCの尺度として時間情報をもとにした間欠率という尺度を提案した．間欠率以外にもシナリオによっては多くの尺度が考えられる．そこで，可能な限り網羅的にユースケースを考察するために，画像制御を念頭に新たにパケット損率を元にした短時間変動で必要となるQoCの尺度を，間欠率の概念を適用して明確化を試み，その結果を研究会で報告した．(2)間欠性の評価には，ネットワークの性能以外にロボティクス機器の制御と，ネットワーク制御とのシームレスな連携が必要である点を明らかにし，分散型アーキテクチャを提案してきた．これらの検討総括として，間欠通信の形態の分類やそれぞれのシナリオのもとでの品質尺度の考え方をロボティクス機器制御との関連を含めて実施中である．

对于不打算用于传统人类通信的服务，进行了以下注意事项，以建立一个系统体系结构，该系统体系结构可以在当前间歇性地可用的网络环境中提供有效的网络信息处理和内容分布，并考虑到应用程序的服务性。 （1）我们阐明了机器人设备的远程控制与网络控制是一个特别敏感的主题之间的关系，（2）检查了可以认为是间歇性通信的情况，并检查了适合这种情况的措施，包括建筑和控制方法。 （1）假设在发生通信环境正在发生变化的情况下，我们考虑了机器人设备的用例场景，该场景在2022财政年度移动时在可能发生间歇性情况的环境中受到控制。结果，我们已经阐明了各种控制质量（QOC）措施的存在，以确保机器人设备的稳定性和机动性。被视为QOC的量表在很大程度上取决于所针对的应用程序的特征和所使用的网络环境。特别是，我们提出了一种基于时间信息的间歇率的度量，以衡量QOC的量度。除了间歇率外，还可以根据情况考虑许多其他措施。因此，为了尽可能全面地考虑用例，我们试图澄清QOC量表，这是基于数据包丢失率的短期波动所必需的，考虑到图像控制，通过应用间歇性率的概念，并报告了研究组的结果。 （2）在评估间歇性质时，我们已经澄清说，除了网络性能外，我们还需要与机器人设备控制和网络控制无缝合作，并提出了分布式体系结构。为了总结这些考虑因素，我们目前正在实施间歇性通信形式的分类以及在每种情况下的质量度量概念，包括与机器人设备控制的关系。

项目成果

Contents Delivery for Autonomous Driving Cars in Conjunction with Car Navigation System

结合汽车导航系统的自动驾驶汽车内容交付

• DOI: 10.23919/apnoms.2019.8893082
• 发表时间: 2019
• 期刊: Proc. of 2019 20th Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS)
• 作者: Arata Koike;Yoshiko Sueda
• 通讯作者: Yoshiko Sueda

画像制御に基づくネットワーク品質の与える影響

基于图像控制的网络质量影响

• 发表时间: 2023
• 期刊: 信学技報
• 作者: 末田 欣子;小池 新
• 通讯作者: 小池 新

ロボティクス機器制御の品質へのネットワークの品質の影響について

网络质量对机器人设备控制质量的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 小池 新;末田 欣子
• 通讯作者: 末田 欣子

遠隔ロボティクス機器制御に向けた間欠通信への品質尺度について

远程机器人设备控制间歇通信的质量措施

• 发表时间: 2019
• 期刊: 信学技報
• 作者: 小池 新;末田 欣子
• 通讯作者: 末田 欣子

Impact of Intermittency on Network-Controlled Robotics Device in Ever Changing Environment

不断变化的环境中间歇性对网络控制机器人设备的影响

• DOI: 10.1109/gcce56475.2022.10014406
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. of the 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
• 作者: Su T. Aung;Y. Ishibashi;K. T. Mya;H. Watanabe;P. Huang;Arata Koike; Yoshiko Sueda
• 通讯作者: Arata Koike; Yoshiko Sueda