遠隔ロボティクス制御利用サービスのためのサービス品質及びアーキテクチャ

远程机器人控制利用服务的服务质量和架构

• 批准号: 21K11855
• 负责人: 小池 新
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Kasei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11855/
• 关键词: サービス品質; ネットワーク品質; アーキテクチャ; ロボティクス; Quality of Control

本研究では，直接的な人間とのやりとりで人間が体感する品質に限らず，様々な機器や機能を統合したサービスで必要な品質を，多様なネットワークや機能の混在環境で構成可能にすることを目的としている．つまり，従来は人間が利用することを前提としてサービス品質を考えていたが，その概念を人間以外が直接的に拡大することを意図している．この研究対象となるサービスを実現するシステムには，リアルタイムでの動作や制御が必要なロボティクス機器と，非リアルタイムで動作する機器の双方が含まれる．非リアルタイムの機器については，通信を行いたい時に通信可能な場所に存在するかどうか，そして通信可能な際にサービスに必要な通信品質が得られるかどうかという２段階での検討が必要になる．前者については特定のケースをモデル化して，シミュレーションにより実施する手法と確率的な検討を行う手法がある．今年度は前者での検討を継続するとともに，後者についての調査を行った．初年度から実施しているリアルタイムで動作する機器の検討では，引き続き遠隔操作を必要とする種々のロボティクス機器が組み込まれているシステム全体の，遠隔操作に必要となる操作性についての新たな特性量の定義を明確化するために，ROS(Robot Operating System)-2を用いて，機能分散したシステムについての実験を実施した．検討している方式では，この機能分散をさせる制御処理の部分を仮想化し，ロボティクスデバイスの筐体から分離し，遠隔にあるサーバに配置して制御する形態を検討対象の形態としている．実験系を用いて，ネットワークの遅延とパケット損についての条件を変化させた中で，上記で確立した特性量がどのような影響を受けるかの応答性を画像を用いた制御について検討した．このシステムによる検討結果を研究会で報告した．

在这项研究中，我们不仅关注人类通过直接人际交互体验的质量，而且还关注在具有各种网络和功能的混合环境中配置集成各种设备和功能的服务所需的质量。目的是换句话说，虽然传统上考虑服务质量时假设它将由人类使用，但其目的是将这一概念直接扩展到非人类。实现本研究目标服务的系统既包括需要实时操作和控制的机器人设备，也包括非实时操作的设备。对于非实时设备，需要考虑两个阶段：当需要通信时，它们是否存在于可以通信的位置；当可以通信时，是否可以获得服务所需的通信质量。对于前者，有两种方法：对具体案例进行建模并通过仿真来实现，另一种方法是进行概率研究。今年我们继续考虑前者，也对后者进行了调查。在我们从第一年开始进行的实时操作设备的研究中，我们正在继续开发关于整个系统的远程控制所需的可操作性的新特性，该系统包含需要远程控制的各种机器人设备。为了阐明 的定义，我们使用 ROS（机器人操作系统）-2 在功能分布式系统上进行了实验。在所考虑的方法中，分配该功能的控制处理部分被虚拟化，与机器人设备外壳分离，并放置在远程服务器上进行控制。使用实验系统，我们研究了使用基于图像的控制改变网络延迟和数据包丢失条件时上述建立的特征量如何受到影响的响应能力。使用该系统的研究结果在研究组中报告。

项目成果

ネットワーク制御型ロボティクスデバイスの移動における動作への 影響について

对网络控制机器人设备运动的影响

• 发表时间: 2021
• 期刊: 信学技報
• 作者: 末田 欣子;小池 新;末田欣子，小池 新
• 通讯作者: 末田欣子，小池 新

ROS2の画像通信におけるネットワーク品質の影響について

关于网络质量对ROS2图像通信的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 武田 大樹;末田 欣子;小池 新
• 通讯作者: 小池 新

Impact of Intermittency on Network-Controlled Robotics Device in Ever Changing Environment

不断变化的环境中间歇性对网络控制机器人设备的影响

• DOI: 10.1109/gcce56475.2022.10014406
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. of the 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
• 作者: Su T. Aung;Y. Ishibashi;K. T. Mya;H. Watanabe;P. Huang;Arata Koike; Yoshiko Sueda
• 通讯作者: Arata Koike; Yoshiko Sueda

ネットワーク制御型ロボティクスデバイスの映像品質に関する影響について

关于网络控制的机器人设备对视频质量的影响

• 发表时间: 2022
• 期刊: 信学技報
• 作者: 末田 欣子;小池 新
• 通讯作者: 小池 新

画像制御に基づくネットワーク品質の与える影響

基于图像控制的网络质量影响

• 发表时间: 2023
• 期刊: 信学技報
• 作者: 末田 欣子;小池 新
• 通讯作者: 小池 新