Hybrid Reciprocal Velocity Obstacleに基づく群ロボットの分散モデル予測制御

摘要

群ロボットは多数のロボットが同時に作業を行うことによる，スケールメリットを狙ったロボットシステムである．これを達成するために，各ロボットが自律分散的に行動する制御手法が求められ，研究されている．各ロボットが同時に移動する際，ロボット同士が衝突する可能性が存在する．ロボット同士の衝突は，所望の移動が阻害されることやハードウェアが破損あるいは故障することが考えられるため，多くの場合は避けるべき事象である．このため，ロボット間の衝突回避手法が数多く研究されている[1]．代表的な手法の一つに，人工ポテンシャル法がある［2］．ロボット間距離が近付くと値が大きくなるような人工ポテンシャル関数を設計し，その勾配を移動速度とする手法である．この手法は制御周期が十分早い場合に有効であるが，制御周期が遅い場合には挙動が振動的になる恐れがある．