ロボットと通信の協調

こんな課題をご相談ください

• 移動ロボットやドローンが特定の場所へ入ると、通信が不安定になる
• ロボットの経路と無線設備を別々に設計し、現場で調整が続いている
• 通信品質を保つための減速や迂回が、作業時間へ与える影響を調べたい
• GPSを使いにくい屋内で、複数の小型ドローンを飛ばしたい

ロボットやドローンが動くと、遮蔽物や接続先との位置関係も変わります。無線の通信品質と作業の進み方を一緒に評価することで、移動・飛行とネットワークの組み合わせを検討します。

研究のアプローチ

ロボットの行動とネットワークの設定を、共通の目的に向けて調整する方法を研究しています。強化学習を用いた協調最適化を背景に、通信の状態を行動の選択に取り入れることと、ロボットの移動に応じて通信側を調整することの両方を考えます。

研究で扱っていること

ロボットとネットワークの協調最適化では、移動体の行動と無線ネットワークの設定を同時に扱う枠組みを研究しています。通信性能を調べるだけでなく、ロボットがどのように動くかを含めて設計することが特徴です。

物流や工場内搬送などへの応用は、経路、作業の締切、利用できる無線設備が異なります。現在のロボット制御との役割分担を明らかにし、変更できる動作と通信設定から検証します。

小型ドローンへの展開

単一アンカーUWB測位に基づく屋内高密度群飛行システム、群飛行に向けた測位手法、小型ドローンの測距精度評価を発表しています。位置を観測する仕組みから複数機の飛行へつなげる構成は、ドローンの測位・群飛行で紹介しています。

関連技術として、ドローンのマイクロ波無線給電、金属製チャンバー内での給電による飛翔実験、消費電力の初期評価を発表しています。電源の適用条件は省電力IoT・無線給電と合わせて検討します。

また、複数UAVの360度映像の適応伝送や、捜索救難におけるマルチUAV映像伝送を扱っています。映像を届ける方法は360度映像の適応配信で紹介しています。

共同研究で確かめたいこと

走行・飛行ログと通信ログを対応付け、現状を可視化するところから始められます。通信だけを変える場合、動作だけを変える場合、両方を調整する場合を比較し、現場で採用できる条件を絞ります。

関連する研究テーマ

• 高精度位置測位：移動体の位置を観測する方法を扱います。
• ドローンの測位・群飛行：屋内小型ドローンの測位と、複数機の飛行へつなげる構成を扱います。
• 5G/6G RANのプログラム制御：通信側の制御変更を検討します。
• 操作のラグを減らす通信：操作に対する映像の応答を扱います。
• 省電力IoT・無線給電：飛行を支える電源と無線給電を検討します。
• 360度映像の適応配信：複数ドローンからの映像伝送を扱います。