核心概念
複数のロボットが、センサ障害や通信障害の危険領域を回避しながら、ターゲットの位置を効率的に追跡する。
要約
本論文では、複数のロボットによるターゲット追跡問題を取り扱う。ロボットは、センサ障害や通信障害の危険領域を回避しながら、ターゲットの位置を効率的に追跡することを目的とする。
具体的には以下の点について検討している:
- センサ障害の危険領域とコミュニケーション障害の危険領域を定義し、それらを確率的制約条件として最適化問題に組み込む。
- 目標追跡の性能と危険回避のバランスを取るための目的関数を設計する。
- 確率的制約条件を近似的に扱うことで、効率的な最適化を実現する。
- シミュレーションと実機実験により、提案手法の有効性を検証する。
シミュレーション結果では、危険領域の不確実性や許容リスク水準の変化に応じて、ロボットが適切な危険回避行動を取ることを示している。また、実機実験では、センサ障害領域とコミュニケーション障害領域が存在する環境でも、ロボットがターゲットを効果的に追跡できることを確認している。
統計
ロボットiの位置xiと、l番目のセンサ障害源の位置xSlの距離が以下の条件を満たす:
a⊤i,Sl(μSl - xi) - rl ≥ erf−1(1 - 2ϵ1) √2a⊤i,SlΣSlai,Sl
ロボットiとk番目のコミュニケーション障害源の距離aと、ロボットiと最も遠いチームメイトの距離cの比が以下の条件を満たす:
a⊤i,Ck(μCk - xi) - δ2c ≥ erf−1(1 - 2ϵ2) √2a⊤i,CkΣCkai,Ck