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妨害に負けず、個々が判断できる群ロボット
2011年5月10日
Olivia Solon
動画 Multi-Robot Assignment and Formation Control
URLﾘﾝｸ(www.youtube.com)
一緒に行動する他のロボットと相互交信しなくても、個々の判断で様々な隊形を作ることができる
群ロボット・システムを、ジョージア工科大学のTed MacDonald氏が作成した。ロボットたちに、
自分たちの位置についてのあらかじめ定義されたメモリや事前知識は入っていない。
上の動画では、15台の『Khepera』ロボットが、同じ情報に基づいてそれぞれ個別に決定を下し、
試行錯誤しながら動き回って、自分たちに命じられた隊形を作り上げている。[Khepera(ケペラ)は、
スイス連邦工科大学のマイクロ・エレクトロニクス研究所が所内の研究・教育用ツールとして開発
したものだが、その汎用性と優れた特性から、次第に他の先端ロボット研究グループにも広がり、
現在では約2000台が全世界で使われている]
動画では、ロボットたちが、「GRITS」という文字を順番に形成している。これは、Georgia
Robotics and Intelligent Systemsの頭文字だ(MacDonald氏は、修士課程で学ぶ大学院生だ。)
このロボット隊形作成システムでは、ロボットたちの上に、[映画『アバター』の撮影で利用された
ような]3次元モーション・トラッキング・カメラが設置されている。このカメラがそれぞれの
ロボットの位置を評価し、この情報をWi-Fiを通じてすべてのロボットにブロードキャストすること
により、各ロボットが同じ情報にアクセスできる。
続いてロボットたちは、現在の自分たちの位置と、採用する必要がある隊形との間の差分を評価
するICP(Iterative Closest Point)アルゴリズムを利用する。各ロボットは、予想される隊形の位置に
ついて最初の推測を行なう(おそらく、文字の一部に似た部分が初期パターンに表れる箇所を認識
するのだと思われる)。すべてのロボットの動きは同じルールに従い、最終的に1つのソリューション
に収束する。どんな文字でも、リアルタイムに描くことができるよう設定が可能だ。
もちろん、現実世界の状況では、常に上空にモーション・トラッキング・カメラがあるわけでは
ないが、GPS装置を備えたロボットたちがそれぞれの位置を他のロボットに中継すれば、同じ効果
が得られるだろう。
Macdonald氏は現在、別のバリエーションとして、アルゴリズムに従わないリーダー格のロボット
が、隊形の中で自動的に役割を与えられるシステムについて研究している。つまり、1台のロボット
を(人が)遠隔操作して、隊形内の他のロボットたちを導き、移動しながら隊形を変更できるシステム
だ。また、それぞれのロボットが他のロボットの動きを知ることがまったく無い場合についても
研究している。
こうした技術が利用されると考えられる用途には、1群のロボット車両を、混雑を起こさずに位置A
から位置Bまで移動させるなどがある(軍隊での利用がありそうだ)。高度な3次元モーション・
トラッキングにより、同じシステムを使って飛行ロボットを3次元編隊に移動させることも可能だろう。
[日本語版：ガリレオ-平井眞弓／合原弘子]
▽記事引用元 WIRED VISION
URLﾘﾝｸ(wiredvision.jp)
▽知的移動ロボットKhepera II スペック
URLﾘﾝｸ(www.aai.jp)