適応ファジー・ナビゲーションによる4足歩行ロボットの自律走行制御

自适应模糊导航四足步行机器人自主驾驶控制

基本信息

批准号：
03F00225
负责人：
馬書根
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

4足歩行ロボットは環境への適応能力を有しているため、震災等による瓦礫の散在する環境下での生存者の探索・救援などの作業に有効であり、レスキューロボットとしての活躍が期待される。ただし、このような複雑で予想困難な環境での運用に対しては、4足歩行ロボットに環境適応移動能力を十分に発揮させることが極めて重要となる。本研究は、瓦礫の散在する環境下での生存者の探索・救援を行うレスキューロボットを実現するために、未知環境における4足歩行ロボットの自律ナビゲーションシステムの設計・構築を目的としている。本年度において、数学モデルが不確定でしかもセンサー情報が不足している自律知能移動ロボットのローカル的なナビゲーション手法として2種類のロバスト的な適応ニューロ・ファジー運動制御系を構築した。一つの運動制御系はファジー的反応をベースとするナビゲーション手法で、一般的なロボットアームの制御信号の生成に用いられている。もう一つのファジー的反応をベースとするナビゲーション手法は移動マニピュレータモデルに適応して、確率的ロードマップの2ノード間を連結するしなやかな軌道を生成・追従している。以上の研究で得られた研究成果が国際会議で発表され、なお未知環境における4歩行ロボットのための自律ナビゲーションシステムを構築する踏み台にもなっている。

由于四足机器人具有适应环境的能力，因此它有效地探索和营救幸存者在被地震等引起的瓦砾中散布的环境中，并且有望用作救援机器人。但是，对于在如此复杂且难以预测的环境中进行操作，确保四足机器人充分利用其环境适应性移动性功能非常重要。这项研究旨在在未知环境中为四足机器人设计和构建一个自主导航系统，以实现一个救援机器人，该机器人在散布着瓦砾的环境中搜索和营救幸存者。在今年，我们构建了两种类型的强大自适应神经模糊运动控制系统，作为自动智能移动机器人的本地导航方法，其数学模型不确定并且缺乏传感器信息。一个运动控制系统是基于模糊响应的导航方法，用于为通用机器人臂生成控制信号。另一种基于模糊响应的导航方法适应移动操纵器模型，以生成并遵循连接随机路线图的两个节点的灵活轨迹。从上述研究获得的研究结果是在国际会议上提出的，并且仍被用作垫脚石，用于在未知环境中为四步兵机器人建造自主导航系统。