人の生活環境で動作する移動ロボットのためのＫｉｎｏｄｙｎａｍｉｃ動作計画

本年度は，前年度に提案した手法を４つのプロペラを持つ飛行ロボット「クワッドロータ」へ実装し，実機実験による検証をメインに行った．まずクワッドロータが高度を一定に保った状態でX-Y平面上を移動し，静的な障害物の存在する空間において障害物を避けながら指定した目標地点まで移動できることを確認した．次に，高度の変化を伴う3次元的な移動についての検証を行った．こちらも，静的な障害物の存在する空間において，指定した任意の目標地点まで障害物を回避しながら問題なく移動可能であることが確認できた．以上により，提案手法を用いることで既知の環境においてクワッドロータを任意の目標地点まで姿勢を崩すこと無く誘導可能であることが確認された．また，前年度に行う予定であったクワッドロータ以外の移動ロボットへの実装について，二輪独立駆動ロボットを想定した制御入力の拡張を行った．具体的には，目標地点まで移動を行うためのポテンシャルフィールドを用いた制御入力と，機体の非ホロノミック性を考慮するための制御入力とを融合させた制御入力の設計を行った．非ホロノミック性の考慮には擬似連続指数安定化制御と不変多様体を用いた切り替え制御をそれぞれ用いてみて比較を行った．提案した制御器についてはシミュレーション上でその動作を確認した．これらの内容については学会において発表済みである．当初計画していた動的な環境に対応するためのポテンシャルフィールドの拡張について，現在未公開であるが予測楕円を用いてポテンシャルフィールドを拡張するための基礎的なシミュレーションを行っている．今後は更に様々な環境を想定してシミュレーションを行い，その結果をベースとした予測楕円の生成方法の確立を予定している．

本年度は，前年度に提案した手法を４つのプロペラを持つ飛行ロボット「クワッドロータ」へ実装し，実機実験による検証をメインに行った．まずクワッドロータが高度を一定に保った状態でX-Y平面上を移動し，静的な障害物の存在する空間において障害物を避けながら指定した目標地点まで移動できることを確認した．次に，高度の変化を伴う3次元的な移動についての検証を行った．こちらも，静的な障害物の存在する空間において，指定した任意の目標地点まで障害物を回避しながら問題なく移動可能であることが確認できた．以上により，提案手法を用いることで既知の環境においてクワッドロータを任意の目標地点まで姿勢を崩すこと無く誘導可能であることが確認された．また，前年度に行う予定であったクワッドロータ以外の移動ロボットへの実装について，二輪独立駆動ロボットを想定した制御入力の拡張を行った．具体的には，目標地点まで移動を行うためのポテンシャルフィールドを用いた制御入力と，機体の非ホロノミック性を考慮するための制御入力とを融合させた制御入力の設計を行った．非ホロノミック性の考慮には擬似連続指数安定化制御と不変多様体を用いた切り替え制御をそれぞれ用いてみて比較を行った．提案した制御器についてはシミュレーション上でその動作を確認した．これらの内容については学会において発表済みである．当初計画していた動的な環境に対応するためのポテンシャルフィールドの拡張について，現在未公開であるが予測楕円を用いてポテンシャルフィールドを拡張するための基礎的なシミュレーションを行っている．今後は更に様々な環境を想定してシミュレーションを行い，その結果をベースとした予測楕円の生成方法の確立を予定している．