力学環境に適応変形する群ロボット－モジュール行動規範の数値的表現手法の提案

摘要

本研究では，力学環境に対する適応機能を有する格子型モジュラーロボット"CHOBIE"を提案している．CHOBIEのオペレーションの例をFig.1に示す．各モジュールは状況に応じて構造用·運搬用に役割を変えることが可能であり，モジュラーロボットが物体を把持·運搬する場合に，物体のサイズや重量に応じてロボットの構造を変化させることや，モジュラーロボットに外力が作用したときに，過剰な応力が作用している部分を補強するように構造変形することが考えられる．現在，開発を進めているCHOBIE IIは，ブロック形状のモジュール同士がかみあい連結することで二次元正方格子状構造物を構成する．この構造物は，モジュール同士がかみあった状態のままスライド移動することで，その形状を自ら変化させることができる．前稿で，筆者らは群ロボットの新たな制御方式としてテンポラリ·リーダ手法を提案した．これを適用することで，CHOBIE IIのモジュールが分散的な情報処理のみで統制のとれたスライド移動を実行できることと，適切な順序でスライド移動を実行することで様々な構造変形動作が可能であることを，実機による動作実験およびシミュレーションで示した．本稿では，目標の構造変形動作に対してCHOBIE IIのモジュールが適切な順序でスライド移動を生成するためのアルゴリズムについて検討する．モジュールの動作生成基準をパラメータで規定する新しい考え方を提案し，その有用性をシミュレーションと動作実験により示す．