通信路を介した協調作業システムの構築-制御工学・通信技術からのアプローチ-

通过通信渠道构建协同工作系统 - 来自控制工程和通信技术的方法 -

基本信息

批准号：
08J09824
负责人：
中村幸紀
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology (2009)Nara Institute of Science and Technology (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

近年,工場内のネットワーク化に伴い,複数の生産機器が通信路を介して情報をやりとりする協調作業の研究が注目されている.このような作業では,機器同士が正確に連動・同期している必要がある.本研究では,ネットワーク越しで複数機器が協調作業を行うための制御手法,特にサブシステム間での同期手法を開発する.前年の平成20年度には,切替え型オブザーバによる同期手法を提案した.さらに,本手法を実装する上での課題,具体的にはセンサ情報に含まれる異常値(外れ値)について検討した.異常値は,フィードバック制御のようにセンサ情報をリアルタイムで利用する場面では影響が大きく,適切な対策が必要である.平成21年度では,異常値への補償方法として提案した切替え型オブザーバの実機検証を行った.切替え型オブザーバは,推定に有効なセンサをオンラインで選択し,ゲインを切替えて計測対象の状態を推定するアルゴリズムである.これにより異常値が発生する場合でも高精度なセンシングを実現できる.実機検証では,画像情報を用いた協調作業を想定し,カメラ計測時の異常値を実測した.計測の際には,光源の照射,カメラと計測対象間に障害物を挿入(オクルージョン)等により異常値を生成した.このような実環境下で提案手法を適用し,従来手法よりも計測精度が良好であることを確認した.本結果を第53回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI'09)にて発表し,そして国際会議SICE Annual Conference 2010へ投稿して受理された.また学会誌にも投稿し現在査読中である.

近年来，随着工厂内网络化的出现，多个生产设备通过通信通道交换信息的协同工作的研究引起了人们的关注。在本研究中，我们将开发一种控制方法，使多个设备能够在同一网络上进行协同工作。网络，特别是子系统之间的同步方法。在第0财年，我们提出了一种使用切换型观察器的同步方法。此外，我们研究了实现该方法的问题，具体来说，传感器信息中包含的异常值（异常值）。异常值是在传感器信息是实时使用的，例如在反馈控制中，影响较大，需要采取适当的对策。2009财年，对异常值进行补偿的方法我们对所提出的开关型观测器方法进行了实机验证。开关型观测器是一种选择有效传感器进行在线估计并通过切换增益来估计测量目标状态的算法。这使得可以消除即使发生这种情况，也可以实现高精度检测。在实际机器验证中，我们假设使用图像信息进行协作，并且正常值是实际测量的，在测量过程中，由于照亮光源、在相机和测量目标之间插入障碍物（遮挡）等而产生异常值。我们在这样的真实环境下应用了所提出的方法，我们确认测量精度优于传统方法。该结果在第 53 届系统、控制和信息工程师学会研究演示会议 (SCI'09) 和国际会议 SICE 上发表。它已提交给2010年年会并被接受，它也已提交给学术期刊，目前正在接受同行评审。