自己組織化セルター・ロボティクスにおける分散的グループ制御方法に関する研究

自组织Selter机器人分布式群控方法研究

• 批准号: 04218207
• 负责人: 福田 敏男
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04218207/
• 关键词: 自己組織化; グルーブ形態化; 群制御; 分散知的グループ制御; 知識配分; 知的コミニュケーション; 自律分散ロボット; 知的通信方式

現代のロボットは、一度設計製作されると、その形態を容易に変更できないため、「形態固定ロボット」であると言える。多くの分野でロボット化の要求が増加しつつある現在、ロボットの作業環境の変化、作業の多様化に対して、一つの形態ですべての作業をこなるには限界があると思われる。そこで、その解決策の一つとして、「セル」と呼ばれる単位機能素子からなり、形態を変化できる「多形態ロボット」あるいは動的再構成を行う」自己組織化セルラーロボット」のシステムを提案し、作業効率の向上を考慮した各セルが複数協調して動作する「分散知的グループ制御システム」の構成方法を提案する事を目的とした。本研究では、自己組織化ロボットの個々の“セル"単体の構造と情報通信・制御アーキテクチャについて具体的な実験用ロボットの6台試作し、本研究で提案するエネルギー・情報量の基づく評価方法を用いて、それらセルのグループ形態化に関する理論的研究を行った。(1)まず、セル間の群制御、自己組織化のためのグローバルな知識表現、学習方法について検討し、分散制御に適した「分散知的グループ制御方法」について研究を行った。すなわち、セル間の情報通信量(エトンロピー)をある物理的制約条件下で最小にする最適グループ形態決定方法・知識配分方法・知的コミニュケーション方法について考察した。(2)更に、実験用に各種センシング・アクチュエータ機能を有し、ワンボード・マイコンを登載し、エネルギー的にも独立な“セル"を6台試作し、動作確認を行った。また、この実験用ロボット群システムが、自律分散ロボット群システムとして動作できる様、情報通信用プロトコルを作成した。そして、試作したロボット群を用いてここで考案する分散知的グループ制御の実験を行い、アルゴリズムの有効性の検証を行い、良好な結果を得た。

Modern の ロ ボ ッ ト は, once design さ れ る と, そ を easy に の form - more で き な い た め, "form fixed ロ ボ ッ ト" で あ る と said え る. More く の eset で ロ ボ ッ ト change の requirements が raised plus し つ つ あ る now, ロ ボ ッ ト の work environment の variations, work の others more に し seaborne て, a つ の form で す べ て の homework を こ な る に は limit が あ る と think わ れ る. そ こ で, そ の solve policy の つ と し て, "セ ル" と shout ば れ る 単 a functional element child か ら な り, shape を variations change で き る "polymorphous ロ ボ ッ ト" あ る い は move line to constitute を う "yourself organized セ ル ラ ー ロ ボ ッ ト" の シ ス テ ム を proposal し の を upward, homework sharper rate considering し た each セ ル が plural coordination し て action す る "scattered The グ プ プ プ to control システム "を composition method を proposal する purpose を と た た. This study で は, their organizational ロ ボ ッ ト の a 々 の "セ ル" の 単 body structure と intelligence, communication system, the royal ア ー キ テ ク チ ャ に つ い て specific な be 験 with ロ ボ ッ ト の 6 new try for し, this study proposed で す る エ ネ ル ギ ー, amount of intelligence の base づ を 価 く evaluation method using い て, そ れ ら セ ル の グ ル ー プ morphological change に masato す る を line っ theory research Youdaoplaceholder0. Between (1) ま ず, セ ル の group of suppression, their organizational の た め の グ ロ ー バ ル な intellectual performance, learning methods に つ い て beg し 検, scattered imperial に optimum し た "scattered know グ ル ー プ suppression methods" に つ い を line っ て research た. Between す な わ ち, セ ル の intelligence traffic (エ ト ン ロ ピ ー) を あ る で physical restriction conditions に す る optimum グ ル ー プ form decision method, knowledge partition method, known as the コ ミ ニ ュ ケ ー シ ョ ン method に つ い て investigation し た. (2) more に, be 験 に various セ ン シ ン グ · ア ク チ ュ エ ー タ function を し, ワ ン ボ ー ド · マ イ コ ン を published し, エ ネ ル ギ ー of に も independent な "セ ル" を 6 new try for し, action line confirm を っ た. ま た, こ の be 験 with ロ ボ ッ ト group シ ス テ ム が scattered, self-discipline ロ ボ ッ ト group シ ス テ ム と し て action で き る others, intelligence communication プ ロ ト コ ル を made し た. そ し て, try し た ロ ボ ッ を ト group with い て こ こ で す test case る scattered known グ ル ー プ suppression の be 験 を い, ア ル ゴ リ ズ ム の have sharper sex の 検 line card を い results, good な を た.

项目成果

福田 敏男 他: "動的再構成可能ロボットシステムに関する研究(第9報、自己組織型分散知識システムの定量解および最適形態)" 日本機械学会論文集C編. 58-546. 512-519 (1992)

Toshio Fukuda 等人：“动态可重构机器人系统的研究（第 9 次报告，自组织分布式知识系统的定量解决方案和优化形式）”，日本机械工程师学会汇刊，C 版 58-546。 (1992)

植山 剛,福田 敏男 他: "動的再構成可能ロボットシステムに関する研究(第11報、Genetic Algrothmを用いた協調型形態構成手順・・・)" 日本機械学会論文集C編. 58-554. 3035-3042 (1992)

Tsuyoshi Ueyama、Toshio Fukuda 等人：“动态可重构机器人系统的研究（报告 11，使用遗传算法的协作形态配置程序...）”日本机械工程师学会汇刊，C 版 58-554。 -3042 (1992)

植山 剛,福田 敏男 他: "動的再構成可能ロボットシステムに関する研究(第10報、CEBOT群構造に対するネットワークエネルギー評価・・・)" 日本機械学会論文集C編. 58-549. 1466-1473 (1992)

Tsuyoshi Ueyama、Toshio Fukuda 等人：“动态可重构机器人系统的研究（第 10 次报告，CEBOT 组结构的网络能量评估...）”日本机械工程师学会汇刊，C 版 58-549-。 1473 (1992)

川内,稲葉,福田: "動的再構成可能ロボットシステムに関する研究(第12報、遺伝的セル生成アルゴリズム(GCPA)・・・)" 日本機械学会論文集C編. 58-556. 3667-3674 (1992)

Kawauchi、Inaba、Fukuda：“动态可重构机器人系统的研究（第 12 次报告，遗传细胞生成算法 (GCPA)...）”日本机械工程师学会汇刊，C 版（1992 年）。 ）

福田 敏男 他: "自己組織化ロボットシステムCEBOT Mark IVの移動機構と通信方式" 第6回知能移動ロボットシンポジウム講演予稿集. (1992)

Toshio Fukuda等：“自组织机器人系统CEBOT Mark IV的运动机制和通信方法”第六届智能移动机器人研讨会论文集（1992）。