次元間のインタラクションを有する多次元並列情報処理型行動制御器の開発

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本研究では、反射的な行動、状態に適した運動制御・行動選択、大局的な情報に基づく戦略的な達成状況判断を階層的な制御器を用いて行い、階層間の判断機構を有する安心安全を確保した自律移動ロボットの制御アーキテクチャと制御手法を確立することを目的としている。本年度は、提案する自律移動ロボットの階層型制御手法において、これまでに提案してきた相互タスクで中期的な協力行動を実現する中位レベルを発展させると同時に、群タスクで長期的な共同作業を行う上位レベルを設計した。昨年度、開発した下位レベルと統合することにより、タスクの進行と共に動的に変化する環境においても、目的を達成できる柔軟かつ効率的な協調制御が可能となる。各ロボットは個人タスクに対する目的が達成できているか自己評価を行い、その評価値をロボット間で共有することで群全体における評価情報を求め、この評価に基づいて個人タスクを決定する。さらに、個人タスクに対して必要十分なロボットがいた場合は他のロボットの行動に対して協力をする相互タスクを行わせ、群全体に拡張することで群タスクを選択する。昨年度ODEなどをベースとして開発した動力学および視覚センサの入力を再現可能なシミュレータを用いて、開発した各レベルの性能と各レベルを統合した階層型行動制御手法の有効性を確認した。本手法をRoboCup中型リーグのサッカーロボットに適用し、シミュレーション実験を行った。結果より、群ロボットシステムにおいて、各ロボットが協力、互譲、分担などの協調行動を融合することで、ロボット単体としても柔軟で、かつ、システム全体としても効率的な協調制御を実現し、提案手法の有効性を確認した。また、提案手法の検証や問題点の早期発見には実験装置が必要不可欠であることから、実機実証用ロボットを製作し、提案手法の有効性の一部を実験的にも検証した。