実時間最適化手法に基づいた複数多種のロボットにおける協調行動の創発

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本研究の目的は複数多種のロボットが混在する環境を管理するための実時間最適制御系の設計手法を確立し,複数のロボットの協調行動を創発する制御手法への発展をねらったものである.本研究は非線形最適制御の分野で使われる数値解法アルゴリズムをロボットの行動決定アルゴリズムとして実装する手法(アルゴリズミックコントローラ)を基幹とする実時間制御に基づくものであり,本手法によってロボットは,自らその瞬間に解決すべき問題を時々刻々の状況に応じて再構築し,瞬時に最適な解を逐次導出する実時間制御系が構築された.本手法における拡張として,数値的ロバスト性能の向上をねらったアルゴリズムを開発し,環境の変化に対する適応型のアルゴリズミックコントローラの提案を行い,国際会議等での発表を行った.実機実験上想定される観測ノイズ等に対してもロバストな制御手法の確立は重要であり,さまざまな応用に対する本手法の有用性の確認が必要である.先行研究によって二輪型の移動ロボットに対してシミュレーションおよび実機実験により,提案手法が有効に機能することが示されており,提案手法をもとに,対象とするロボットが非線形かつ不安定なシステムである場合についても実時間制御が可能であることを数値シミュレーションにより確認し,外乱等に対するロバスト性も確認された.また,群知能の応用手法として粒子群最適化手法に関する検討も加えた.しかし多種のロボットの混在環境に対する提案手法の適用に関しては課題が多く十分な検討は行われなかったが,本手法がロボットの制御技術において有効であることを確認した.