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J-GLOBAL ID：202102291415279550   整理番号：21A2529767

再構成可能hTrihexタイリングロボットによる完全面積範囲の最適化【JST・京大機械翻訳】

Optimization Complete Area Coverage by Reconfigurable hTrihex Tiling Robot

著者 (6件)： Le Anh Vu (ROAR Lab, Engineering Product Development, Singapore University of Technology and Design, Singapore 487372, Singapore) ,  Le Anh Vu (Optoelectronics Research Group, Faculty of Electrical and Electronics Engineering, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City 700000, Vietnam) ,  Parween Rizuwana (ROAR Lab, Engineering Product Development, Singapore University of Technology and Design, Singapore 487372, Singapore) ,  Mohan Rajesh Elara (ROAR Lab, Engineering Product Development, Singapore University of Technology and Design, Singapore 487372, Singapore) ,  Nhan Nguyen Huu Khanh (Optoelectronics Research Group, Faculty of Electrical and Electronics Engineering, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City 700000, Vietnam) ,  Abdulkader Raihan Enjikalayil (ROAR Lab, Engineering Product Development, Singapore University of Technology and Design, Singapore 487372, Singapore)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 11  ページ： 3170  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 完全なエリアカバレッジ計画(CACP)は,領域探査,探索,救助,セキュリティ,クリーニング,および保全のようなロボット工学の様々な分野で本質的な役割を果たす。形状を変える能力をもつリングロボットは,柔軟なサイズで予め定義されたマップ領域をカバーする能力を高め,狭い空間制約にアクセスするための実行可能な解決策である。変化可能なロボット形状と同じサイズのサブエリアにマップを分割することによって,ロボットは予め決められた位置への最適動きを計画し,その形態を特定の領域をカバーするように変換し,マップが完全にカバーされることを確認した。最小変化形状,最短移動距離,および最小走行時間を含む最適ナビゲーション計画問題を,地図領域の完全なカバレッジを保証しながら,この論文で解決する。この目的のために,3つのハニカム形状モジュールを有するhTrihexと呼ばれるタイリングロボットのためのCACPフレームワークを提案した。ロボットは,その形状を3つの異なる形態にシフトさせ,予め決められたサイズを持つマップのカバレッジを確実にする。しかし,形状を変える能力も移動メカニズムの複雑性問題を引き起こす。したがって,完全カバレッジの軌道を最適化するプロセスを,巡回セールスマン問題(TSP)問題に従ってモデル化し,進化的アプローチ遺伝的アルゴリズム(GA)とアリコロニー最適化(ACO)によって解いた。したがって,TSPにおける一対の方法点を明確にするコスト重みは,2つの位置間のロボットを要求されるエネルギーシフトとして定義される。このエネルギーは,hTrihexロボットの3つの操作プロセス,すなわち,変換,および配向補正に対応する。CACPフレームワークを,シミュレーション環境および実際の環境の両方で検証した。実験結果から,提案したCACPは,様々な作業空間において目標から目的までロボットをナビゲートするPareto最適結果を生成することができ,そして,アルゴリズムは,複数の構成を有する他のタイルロボットプラットフォームに採用することができた。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  *最適化 ,  シミュレーション ,  作業空間 ,  巡回セールスマン問題 ,  *ロボット ,  ハニカム構造 ,  *タイル工事 ,  遺伝的アルゴリズム ,  経路探索
準シソーラス用語： ロボット工学 ,  Pareto最適 ,  アリコロニー最適化 ,  再構成可能性 ,  ロボットプラットフォーム , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 形状シフトロボット ,  タイル張りロボット ,  経路計画 ,  完全なカバレッジ ,  エネルギー最適化

分類 (1件)： 計測機器一般  (AD02000X)

引用文献 (34件)：

• Markets and Markets. Cleaning Robot Market by Product. 2015. Available online: http://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/cleaning-robot-market-22726569.html (accessed on 24 May 2020).
• Richter, F. Infographic: Let the Robot Do the Cleaning. Available online: https://www.statista.com/chart/9089/worldwide-personal-robot-sales-forecast (accessed on 24 May 2020).
• Joseph, L.J.; Newton, E.M.; David, M.N.; Paul, E.S. Autonomous Floor Cleaning Robot. U.S. Patent 7,448,113, 11 November 2008.
• Shi, Y.; Elara, M.R.; Le, A.V.; Prabakaran, V.; Wood, K.L. Path tracking control of self-reconfigurable robot hTetro with four differential drive units. IEEE Robot. Autom. Lett. 2020, 5, 3998-4005.
• Edwards, T.; SÖRME, J. A Comparison of Path Planning Algorithms for Robotic Vacuum Cleaners. Ph.D. Thesis, KTH Royal Institute OF Technology, Stockholm, Sweden, June 2018.

タイトルに関連する用語 (5件)： 再構成可能 ,  タイリング ,  ロボット ,  面積 ,  最適化