Development of multi-dimensional information gathering system by using a collective motion control of aerial and ground vehicles

空中与地面车辆集体运动控制多维信息采集系统开发

• 批准号: 23360382
• 负责人: INADA YOSHINOBU
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360382/
• 关键词: 群制御; 局所相互作用制御; 相互作用領域; 小型飛翔体; 地上移動型ロボット; 飛行船; 魚群; 移動エネルギの低減; 固定翼機; 回転翼機; 移動コスト; 機体間通信; GPS; 超音波センサ; マルチコプター; 全方位移動機構; 形状制御; 外乱モデル; 安定性; エネルギー消費; 群ロボット; フィードバック; 誘導成功率; 地上ロボット群; 連携制御; 魚群運動; ３次元解析

Biologically-inspired collective motion control was investigated to enhance the availability of mini-size air vehicles or ground vehicles for information gathering. The control model consists of three components, i.e. attraction, repulsion, and parallel orientation, which are based on the motion of fish school or bird flock. The effectiveness of the model was tested on the various types of vehicles, e.g. ground vehicles, airship, fixed and rotary wing type airplanes. In consequence, all or a part of the three components of collective motion control were successfully functioned on these vehicles. Furthermore, the cooperation between heterogeneous vehicles, i.e. airship and ground vehicles, was succeeded. The characteristics of fish school were also investigated and the change of group formation parameters with the stage of growth and the optimal positioning of individuals in the school to reduce the energy consumption were clarified.

研究了以生物学启发的集体运动控制，以增强小型空中车辆或地面车辆的可用性，以进行信息收集。控制模型由三个组成部分，即基于鱼类学校或鸟类羊群的运动。该模型的有效性已在各种类型的车辆上进行了测试，例如地面车辆，飞艇，固定和旋转翼型飞机。因此，集体运动控制的三个组成部分的全部或一部分成功地在这些车辆上运行。此外，非均相车辆（即飞艇和地面车辆）之间的合作也得到了成功。还研究了鱼类学校的特征，并阐明了随着增长阶段的群体形成参数的变化，并阐明了学校中个人的最佳定位以减少能源消耗。

项目成果

Energy-saving Effect of Fish Schooling in the Japanese Mackerel, Scomber japonicas

青花鱼、鲐鱼鱼群的节能效果

• 发表时间: 2013
• 期刊: Mathematical and Physical Fisheries Science
• 作者: Tsutomu Takagi;Shizuka Ito;Shinsuke Torisawa;Yoshinobu Inada
• 通讯作者: Yoshinobu Inada

小型飛翔体の群制御におけるGPSと方位センサを用いた局所相互作用制御

小型飞行物体群控中GPS和方向传感器的本地交互控制

• 发表时间: 2013
• 作者: 加藤翔;濱田勉;高木昌宏;鈴木記章，稲田喜信
• 通讯作者: 鈴木記章，稲田喜信

マサバ魚群の遊泳時の総移動コストと群内情報伝播

鲭鱼群游泳时的总运动成本和校内信息传播

• 发表时间: 2014
• 作者: 鳥澤眞介・伊藤静香・松田友博・堀井陵平・髙木力・稲田喜信

魚群内の個体の相対位置と遊泳時のエネルギー

游泳时鱼群中个体的相对位置和能量

• 发表时间: 2013
• 作者: 山方啓;西村直之;嶺岸 耕;神谷 格;久保田 純;堂免一成;伊藤静香・高木 力・鳥澤眞介・稲田喜信
• 通讯作者: 伊藤静香・高木 力・鳥澤眞介・稲田喜信

群知能ロボットの研究-飛行船と地上移動ロボットを用いた3D 群行動

群体智能机器人研究——利用飞艇和地面移动机器人的3D群体行为

• 发表时间: 2012
• 作者: 高信英明;飯田真澄;鈴木健司;三浦宏文;稲田喜信
• 通讯作者: 稲田喜信