多自由度ロボットの3次元高速干渉チェックアルゴリズムと運動計画

多自由度机器人3D高速干涉检查算法及运动规划

• 批准号: 01550326
• 负责人: 有本 卓
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550326/
• 关键词: 自律移動ロボット; 干渉チェック; 運動計画; 経路計画; ソリッドモデル; HSM; オクトツリ-

幾何学的特徴と地理学的特徴を同時にもつHSM(Hierorchical Sphere Model)を提案し、これが自律移動ロボットのための環境モデルとして有効に機能することを実証した。すなわち、多面体ソリッドモデルとして知られるB-reps.からHSMに変換するアルゴリズムを考察し、そのコンピュ-タプログラムを作製した。また、移動ロボットをB-reps.で表し、環境をHSMで表した場合について、両モデル間の最近接の点対を見出すアルゴリズムを考察した。これをコンピュ-タに実装するとともに、例題によって、環境をオクトツリ-(Octree)で表した場合との性能較を行った。結果として、干渉チェックや最近接点問題に対しては、HSMの場合の方が数倍の速さで実行できることが確認されている。特に、数台の移動ロボットが動作している場合、移動体間の干渉チェックが問題になるが、移動体そのものもHSMで近似することにより、高速な干渉チェックが可能になることを示した。また、本年度では自律移動ロボットの経路計画の問題が離散事象系で記述できることを発見し、2台のロボットがある場合の経路計画法を見出している。現在、これを2台以上の場合に拡張している。その他、出発点と目標点の間の局所的に最適な経路が満足すべき条件を見出し、これを可到達グラフの概念を結び付けた新しい経路計画を提案し、その有効性を確認しつつある。なお、環境モデルから導びかれる可到達グラフは、Lozano-Perezが提案した可視グラフよりも複雑さの度合いが軽く、従って、局所最適な経路をグラフ探索する時間が少なくてすむ。最適経路は有限個の、普通には数個以内の、局所的最適な経路の長さの単純比較で見出す。

Geometry of 徴 と geography of 徴 を also に も つ HSM (Hierorchical Sphere Model) proposed を し, こ れ が self-discipline mobile ロ ボ ッ ト の た め の environment モ デ ル と し て have sharper に function す る こ と を card be し た. す な わ ち, polyhedron ソ リ ッ ド モ デ ル と し て know ら れ る B - reps. か ら HSM に variations in す る ア ル ゴ リ ズ ム を し, そ の コ ン ピ ュ - タ プ ロ グ ラ ム を cropping し た. ま た, mobile ロ ボ ッ ト を B - reps. で table し, environmental を HSM で table し た occasions に つ い て, struck モ デ ル の recently after を seaborne の point between the す ア ル ゴ リ ズ ム を investigation し た. こ れ を コ ン ピ ュ - タ に be loaded す る と と も に, sample に よ っ て, environmental を オ ク ト ツ リ - (Octree) で table し た occasions と の performance is line を っ た. Results と し て, dry involved チ ェ ッ ク や recent contact に し seaborne て は several times, HSM の occasions の が の speed さ で line be で き る こ と が confirm さ れ て い る. に, several machines の mobile ロ ボ ッ ト が action し て い の dry between る occasions, the mobile body involved チ ェ ッ ク が problem に な る が, mobile そ の も の も HSM で approximate す る こ と に よ り, high-speed dry な involved チ ェ ッ ク が may に な る こ と を shown し た. ま た, this year's で は self-discipline mobile ロ ボ ッ ト の 経 road project が の using discrete things like account department で で き る こ と を 発 し, two の ロ ボ ッ ト が あ る occasions の 経 を show the road planning し て い る. Now, there are more than two <s:1> units at れを に拡 zhang て る る. そ の him, と 発 point target の の bureau に between optimal な 経 road が against foot す べ き conditions を see し, こ れ を can be reached グ ラ フ の concept を "び pay け た new し い 経 road project proposals を し, そ の have sharper sex を confirm し つ つ あ る. な お, environmental モ デ ル か ら guide び か れ る can be reached グ ラ フ は, Lozano Perez が proposal し た visual グ ラ フ よ り も complex 雑 さ の degrees or い が 軽 く, 従 っ て, bureau optimal な 経 road を グ ラ フ explore す る が little time な く て す む. The optimal number of routes is <s:1> limited, the average number is に に within a few, and the optimal length of the な routes for a bureau or office is さ 単. A pure comparison of で shows す.

项目成果

劉雲輝,登尾啓史,有本卓: "移動物体間の干渉が効率的にチェックできるソリッドモデルHSMの提案" 日本ロボット学会誌. 7. 426-434 (1989)

Yunhui Liu、Keishi Too、Takashi Arimoto：“提出一种可以有效检查移动物体之间干扰的实体模型 HSM”，日本机器人学会杂志，7. 426-434 (1989)。

H.Noborio,T.Naniwa and S.Arimoto: "A feasible motion-planning algorithm for a mobile robot on a quadtree representation" Proc.of the 1989 IEEE Conference on Robotics and Automation. 327-332 (1989)

H.Noborio、T.Naniwa 和​​ S.Arimoto：“四叉树表示上的移动机器人的可行运动规划算法”1989 年 IEEE 机器人与自动化会议的会议记录。

Y.H.Liu,S.Kuroda,T.Naniwa,H.Noborio and S.Arimoto: "A practical algorithm for planning collision-free coordinated motion of multiple mobile robots" Proc.of the 1989 IEEE Conference on Robotics and Automation. 1427-1432 (1989)

Y.H.Liu、S.Kuroda、T.Naniwa、H.Noborio 和 S.Arimoto：“规划多个移动机器人无碰撞协调运动的实用算法”1989 年 IEEE 机器人与自动化会议论文集。

H.Naniwa,S.Wazumi,S.Fukuda,and S.Arimoto: "A potential Approach for a point mobile robot on an implicit potential field without the generation of local minima" Proc.of the IEEE International Workshop on Intelligence Robots and Systems '89. 70-77 (1989)

H.Naniwa、S.Wazumi、S.Fukuda 和 S.Arimoto：“一种在隐式势场上不产生局部最小值的点移动机器人的潜在方法”Proc.of IEEE 国际智能机器人与系统研讨会

H.Noborio,S.Fukuda,and S.Arimoto: "Fast interference check method using octree representation" Advanced Robotics. 3. 193-212 (1989)

H.Noborio、S.Fukuda 和 S.Arimoto：“使用八叉树表示的快速干扰检查方法”高级机器人。