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環境モニタリングのためのビジュアルフィードバックによる協調制御に関する研究

环境监测视觉反馈协同控制研究

基本信息

批准号：
12J02220
负责人：
伊吹竜也
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

複数の剛体のビジュアルフィードバックによる位置・姿勢協調制御問題に対して, 本年度は関連する3つの課題に取り組んだ. まず, これまでの成果では制御に用いる視覚情報が連続的に取得可能であると仮定しているが, 汎用のカメラによる実装を考慮した場合にはそのフレームレートを無視することができず, 離散的に情報が得られることに着目した. これに伴い, 本研究では所望の制御を達成するためのフレームレートと制御則におけるゲインの上限の関係を新たに導出した. これは視覚情報に基づく制御では避けられない問題であり, 本結果の意義は大きいといえる. つぎに, 先行研究ではリーダ追尾型の情報交換構造をもつネットワークにおいて, 所望の位置・姿勢構造の達成は静止したリーダに対してのみいえており, 未知な運動を行うリーダについては偏差が残ってしまうことに着目した. 本問題に対して, 新たな仮定としてリーダの速度自体は未知であるがその運動モデルが既知である状況を考え, その運動モデルを組み込んだ制御則を新たに提案し, 運動するリーダに対しても所望の位置・姿勢協調を達成することを示した. 最後に, これまでの成果ではビジュアルフィードバックによって位置・姿勢協調を達成できる情報交換構造のクラスがリーダ追尾型のみであることに着目した. このような厳しい仮定を用いていた理由として, 3次元の位置・姿勢を制御することに対して各剛体が用いる情報が2次元の視覚情報に限定されていることが挙げられる. この仮定の緩和のための準備として, 本研究では各剛体の得られる情報を3次元相対位置・姿勢のみに限定し, 相対情報のみに基づく制御則により位置・姿勢協調を達成するための必要十分条件を導出した. ここで導出した条件はベクトル空間を扱う従来の合意問題で得られているものと同じものであり, 本結果はベクトルから3次元位置・姿勢への自然な拡張を意味している.

For the control problem of position and posture coordination of rigid bodies, this year, three related topics were selected. In this case, the result is that the visual information obtained from the control system is not available, and the visual information obtained from the control system is not available. This study is aimed at deriving the relationship between the upper limit and the lower limit. The significance of this result is very great. The information exchange structure of the rear end type is studied in advance, and the desired position and posture structure are achieved. The problem is that the speed of the new movement is unknown, the movement is known, the movement is organized, the control is proposed, the movement is coordinated, and the desired position and posture are achieved. Finally, the results of this research are focused on the realization of position and posture coordination in information exchange structure. The reason for this determination is that the position and posture of the 3D object are controlled by the information used by each rigid body, and the visual information of the 2D object is restricted by the 3D object. In order to prepare for this kind of coordination, this paper derives the necessary conditions for the realization of the coordination of position and posture of rigid bodies in three dimensions. This result is derived from the condition that the space of the object is the same as that of the object.