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群知能による小型クワッドロータ群の未知環境探索

基于群体智能的小型四旋翼飞行器探索未知环境

基本信息

批准号：
21K14132
负责人：
本仲君子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14132/
关键词：
群飛行動作計画 UAV 群知能

项目摘要

本研究課題では，群知能を小型クワッドロータ群に適用することで，完全自律飛行による屋内未知環境での探索タスクの遂行を目的としている．2022年度は，5台のクワッドロータに既存のリーダー・フォロワー制御を適用した．これにより，操作者が任意に操縦するリーダーに対して，残り4台のクワッドロータがフォーメーションを保ったまま追従可能であることをシミュレーションにより確認した．このとき，従来の制御手法では機体間の衝突回避が考慮されておらず，リーダーの動きによっては機体同士が衝突する状況が確認された．そこで，シンプルな相互衝突回避アルゴリズムを提案・導入し，リーダーが急に方向を変えた場合でも衝突することなく回避し，フォーメーションの再形成が可能であることを，CoppeliaSimを用いた動力学シミュレーションを通して確認した．また，事前に群れ全体の経路計画を行うことを想定し，RRT (Rapidly-exploring Random Tree)の派生アルゴリズムを用いた経路計画の導入について検討した．具体的には，RRT*，RRT*-connect，RRT*FNDの挙動を，生成された経路長，生成時の計算時間，及び動的な環境への対応の観点から比較した．その結果，RRT*FNDを用いることで，動的な環境におけるオンラインでの経路計画が可能であることを確認した．また，RRT*FNDを用いて，4台のクワッドロータが同じ環境を移動する状況においても相互衝突することなく移動可能であることを確認した．

The subject of this research is that the group knowledge can be applied to a small group of people, and the purpose is to fly completely autonomously in the unknown environment in the house and to carry out the purpose. In 2022, 5 existing のクワッドロータに existing のリーダー・フォロワーcontrol をapplicable.これにより, the operator is arbitrarily operating the するリーダーに対して, the remaining 4 units are the のクワッドロータがであることをシミュレーションによりconfirmationした.このとき, 従来のcontrolling techniques, ではConflict avoidance between machines, されておらず, リーダーの动きによっては The conflict between the machine and the soldier is confirmed by the situation.そこで, シンプルな mutual conflict avoidance アルゴリズムを proposal and introduction し, リーダーがurgical direction を変えたoccasion でもconflict することなくavoidance し, フォーメーションのががであることを, CoppeliaSimを Use いたdynamics シミュレーションを通して Confirmation した.また, beforehand, all the group's planning and planning were carried out, RRT (Rapidly-exploring Random) Tree) is derived from アルゴリズムを用いた経路计划の Import について検検曰した． Specifically, RRT*, RRT*-connect, RRT*FND, the path length of the generation, the calculation time during generation, and the environment of the movement, the point of comparison is the same. The results of RRT*FND are determined by the use of いることで, and the dynamic environment of the におけるオンラインでの経路 plan is possible and confirmed by した．また, RRT*FND を Use いて, 4 units of のクワッドロータが Same environment を mobileするSituationにおいてもConflict with each otherすることなくMove possibleであることをConfirmationした．

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Statistical-Mechanical Analysis of Adaptive Volterra Filter for Time-Varying Unknown System

时变未知系统自适应Volterra滤波器的统计力学分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koyo Kugiyama;Kimiko Motonaka;Yoshinobu Kajikawa;and Seiji Miyoshi,
通讯作者：
and Seiji Miyoshi,

時変な未知システムに対する適応ボルテラフィルタの統計力学的解析

时变未知系统自适应 Volterra 滤波器的统计力学分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masashi Shiota;Koji Ishi;イヨンフン，尋木壮一郎，寺坂仁志，森田晴斗，池田卓矢，泉政明;酒井陽平，神原征弥，木村共孝，程俊;高木　晋作;Tomoharu Konishi and Koichi Iiyama;Kyosuke Hori and Koji Ishii;久木山航洋，本仲君子，梶川嘉延，三好誠司
通讯作者：
久木山航洋，本仲君子，梶川嘉延，三好誠司

Application of maximum hands-off distributed control to a quadrotor group

最大不干涉分布式控制在四旋翼飞行器群中的应用