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ココがポイント

発明の概要

蜂や蚁、渡り鸟は、群れをなしています。一匹、一羽では环境に応じた想定内の行动しかしませんが、群れとなった大きな集団は、普通なら困难な道程でも越えていく行动が良く见られます。ロボットにおいても、ロボットが多数集まり群として动作する群ロボットシステムは、群れとしての特性と个としての特性を活用して、物品の搬送や、建设现场の监视など、多くの用途が期待されています。
情报通信工学科の鈴木剛教授が指導するネットワークロボティクス研究室では、センサネットワークとレスキューロボットによる被災地情報収集支援、追従移動ロボット等の情报通信ネットワークとロボティクスを応用したサービスシステムについて研究しています。群ロボットは研究室のテーマの一つとなっています。参考に鈴木剛教授の特許発明を示します。３番目がここでご紹介するシーズ発明です。

群ロボットを集団で移动させる场合を考えてみましょう。このような群ロボットシステム移动の実现には作动させる环境における経路道程、障害物の存在、経路の広狭などを十分に考虑した制御システムを备える必要があります。
たとえば、一台分のロボットの状态変数のみで构成する手法、群ロボットを构成するロボット相互の関係性を规制する手法、分子动体力学法と流体力学的な特性をロボット动作に组み込む手法などが提案されています。
しかしながら、これらは、それぞれ队列?センシングに特徴を有する制御手法ですので、集中制御部が故障すると、全体システムの制御が困难になるおそれがありましたし、また、ロボット间の结合が高い状态での集団制御を行うことは难しいという问题がありました。
一方、この発明は、環境に応じた自律分散制御と集中制御との組み合わせを実現させた群ロボットおよび群ロボットの集団移动制御方法を提案しています。
この集団移动制御方法は、既知の物理现象を表す式を代用して制御するもので、态様変化が理解できる物理现象である热力学モデル（热エネルギ（温度変化等も含む）の授受、分子间力、相転移など）をあてはめています。こうすることで、问题が生じたときにでも解决策が容易に浮かび、対策を検讨しやすくなります。

実际に群ロボットがどのような行动を示すか説明しましょう。図をご覧ください。青色と赤色に涂られた円一つひとつがロボットを示しています。赤色がリーダロボットで、外部から右侧の目的地へ到达する旨の指令を受けます。そして、このリーダロボットを取り囲む青色のフォロワロボットとともに群ロボットとなって目的地へ向かいます。
群ロボットが集団移动（强行性移动范囲）して隘路に近づいたとき、最初にフォロワロボットが障害物となる隘路の入り口に近づきます。仮想的な高热源とした障害物に近づいたフォロワロボットの温度は上昇し、フォロワロボット相互间に働く仮想的な分子间力（引力）が弱まります（柔软性移动范囲）。そして、この作用によってフォロワロボットの自由度は増すため、群ロボットは密集した编队から、隘路の幅に応じて縦长の编队に変化して、隘路を通过することができます。

础尘补锄辞苍.肠辞尘,滨苍肠.は、配送センターの搬送作业に群ロボットを导入し、大规模な人件费削减の见通しを発表しています。また、株式会社颈蝉辫补肠别とジグソー株式会社は、宇宙空间における资源探査のための群ロボットを开発しており、2018～2023年にかけての実用化を予定しています。このように、群ロボットは広大な作业领域等における过酷な労働を代替する手段として実用段阶にあり、物流をはじめ、建设分野、灾害対応などへの応用が考えられます。この発明は、このようなシステムの基本机能として、さまざまな応用分野の群ロボットシステムへ実装することができます。

以上のようにこのシーズ技术「群ロボットの集団移动制御方法」は、今后の群ロボットの开発の大きな流れの一つになる可能性を秘めています。
基本技術の高度化、応用技術の開発、利用等、企業の皆様のウォンツ?ニーズに応じた種々のご提案ができますので、お気軽にお问い合わせいただければ幸いです。

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