JP3465725B2 - Mobile robot control device and method - Google Patents

Mobile robot control device and method

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JP3465725B2
JP3465725B2 JP00149595A JP149595A JP3465725B2 JP 3465725 B2 JP3465725 B2 JP 3465725B2 JP 00149595 A JP00149595 A JP 00149595A JP 149595 A JP149595 A JP 149595A JP 3465725 B2 JP3465725 B2 JP 3465725B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工場などにおい
て、物品を運搬する移動ロボットを制御する場合に用い
て好適な移動ロボット制御装置および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile robot control apparatus and method suitable for use in controlling a mobile robot that carries articles in, for example, a factory.

【0002】[0002]

【従来の技術】工場において物品を運搬するとき、移動
ロボットが用いられる場合がある。この移動ロボット
は、工場敷地内に存在する物品(荷物)を所定の場所
(目的地)に運搬するものである。また、この移動ロボ
ットは、そのエネルギの補給を、人手を介することな
く、自ら行うようになされるのが好ましい。
2. Description of the Related Art Mobile robots are sometimes used to transport articles in factories. This mobile robot transports goods (luggage) existing on the factory premises to a predetermined place (destination). In addition, it is preferable that the mobile robot should replenish its energy by itself, without human intervention.

【0003】このような作業が、単一の移動ロボットに
よって行われる場合、目的地を認識するための装置を移
動ロボットに設けることにより、移動ロボットが目的地
に到達することが可能となる。その結果、荷物を運搬
し、目的地において荷物を降ろし、他の荷物を運搬する
ために目的地を離れる動作を繰り返し、エネルギが不足
してきたとき、エネルギの補給基地に移動し、そこでエ
ネルギを補給した後、再び荷物の運搬動作を繰り返す移
動ロボットを比較的容易に実現することが可能である。
When such a work is performed by a single mobile robot, the mobile robot can reach the destination by providing the mobile robot with a device for recognizing the destination. As a result, carry the luggage, unload the luggage at the destination, repeat the operation to leave the destination to carry other luggage, when energy becomes insufficient, move to the energy supply base and supply energy there After that, it is possible to relatively easily realize a mobile robot that repeats the load carrying operation again.

【0004】しかしながら、このような作業を行う移動
ロボットが多数存在する場合、目的地(あるいはエネル
ギ補給基地)周辺において、所謂デッドロックが発生す
ることがある。例えば図22に示すように、デッドロッ
クが発生すると、多数の移動ロボット1が目的地11の
周辺に集まってしまい、目的地11に近い位置の移動ロ
ボット1は、荷物を目的地11に降ろし、目的地11か
ら離れようとしても、回りに他の移動ロボット1が存在
するため、目的地11から離れることができない。ま
た、目的地11との間に他の移動ロボット1が存在する
場所に位置する移動ロボット1は、内側の移動ロボット
1が邪魔になるため、目的地11に到達することができ
ない。
However, when there are many mobile robots that perform such work, a so-called deadlock may occur around the destination (or the energy supply base). For example, as shown in FIG. 22, when a deadlock occurs, a large number of mobile robots 1 gather around the destination 11, and the mobile robot 1 near the destination 11 unloads the baggage to the destination 11. Even if the user tries to move away from the destination 11, he or she cannot move away from the destination 11 because there are other mobile robots 1 around. Further, the mobile robot 1 located at a place where another mobile robot 1 exists between the destination 11 and the destination 11 cannot reach the destination 11 because the inner mobile robot 1 interferes.

【0005】このデッドロックの問題は、本質的には、
限られた資源(目的地11)を多くの利用者(移動ロボ
ット1)によって共用する場合の排他的制御の問題であ
る。従来の手法においては、目的地11の周辺に導入路
や脱出口を設けることによって、目的地11に接近する
経路、あるいは目的地11から離脱する経路を制約する
ようにしている。
The problem of this deadlock is, in essence,
This is a problem of exclusive control when a limited resource (destination 11) is shared by many users (mobile robot 1). In the conventional method, an introduction route and an exit route are provided around the destination 11 to restrict the route approaching the destination 11 or the route leaving the destination 11.

【0006】しかしながら、このように経路を制約する
場合、そのような経路を目的地11の周辺に設置した
り、その経路を認識するための装置が新たに必要とな
る。その結果、余分なコストが必要となるばかりでな
く、工場内の設備やレイアウトに大きな制約を与えるこ
とになる。
However, when the route is restricted in this way, a device for installing such a route around the destination 11 or recognizing the route is newly required. As a result, not only the extra cost is required, but also the facility and layout in the factory are largely restricted.

【0007】そこで本出願人は、特願平6−14519
9号として、移動ロボットに対して作用する力を第1乃
至第4の4つの力を合成して得られる合成力とし、この
合成力から移動ロボットの移動方向を決定することを先
に提案した。
Therefore, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 6-14519.
As No. 9, it was previously proposed that the force acting on the mobile robot be a combined force obtained by combining the first to fourth forces, and the moving direction of the mobile robot is determined from this combined force. .

【0008】この先の提案においては、第1乃至第4の
力のうち、第2乃至第4の力を演算する為の係数AP
a,AVにより規定される2つのパラメータα(=Aa
/AP)とβ(=AV/AP)に依存して、移動ロボット
の集団の平均的性能が決定される。これらのパラメータ
を注意深く選択することで、平均的性能の優れた移動ロ
ボット集団を構築することができる。
In the above proposal, the coefficient A P for calculating the second to fourth forces among the first to fourth forces is calculated.
Two parameters α (= A a defined by A a and A V
The average performance of the group of mobile robots is determined depending on / A P ) and β (= A V / A P ). By careful selection of these parameters, a group of mobile robots with good average performance can be constructed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら先の提案
においては、移動ロボット集団がそれぞれ同じパラメー
タの値を有することを仮定していた。しかしながら実際
には、各移動ロボットが異なる値のパラメータを有する
ことも有り得る。また、必ずしも最適なパラメータを予
め調べることが出来ない場合もある。
However, in the above proposal, it has been assumed that the mobile robot groups each have the same parameter value. However, in practice, it is possible that each mobile robot will have parameters of different values. In addition, it may not always be possible to check optimal parameters in advance.

【0010】このような場合、何らかの方法により2つ
のパラメータの値を決定する必要がある。
In such a case, it is necessary to determine the values of the two parameters by some method.

【0011】この2つのパラメータの値を決定するの
に、各移動ロボットに対して、最悪の場合、ランダムな
2つのパラメータの値が割り振られていると仮定し、例
えばHolland氏によって提唱された、遺伝的アル
ゴリズム(Genetic Algorithm)を用
いることが考えられる。この遺伝的アルゴリズムについ
ては、例えばJSSST Tutorial「人工生命
の基礎」の第2頁乃至第6頁に紹介されている。
In determining the values of these two parameters, it is assumed that, in the worst case, random two parameter values are assigned to each mobile robot, and for example, proposed by Holland, It is conceivable to use a genetic algorithm (Genetic Algorithm). This genetic algorithm is introduced, for example, on pages 2 to 6 of JSSST Tutorial "Basics of Artificial Life".

【0012】この遺伝的アルゴリズムにおいては、ある
問題が与えられると、その問題を何らかの手段で1次元
のストリングとしてコード化する。このようにコード化
されたものは染色体と称される。そして染色体の集団に
対して、適合度評価関数(fitness funct
ion)を適用し、その中からよいものを選択し、それ
らを交差させて増殖させ、悪いものを削除するという操
作を繰り返す。これによりロボット移動集団全体とし
て、よい解を探索するものである。
In this genetic algorithm, when a problem is given, the problem is encoded as a one-dimensional string by some means. Those encoded in this way are called chromosomes. Then, for the population of chromosomes, a fitness evaluation function (fitness function)
Ion) is applied, good ones are selected from them, they are crossed and propagated, and bad ones are deleted. In this way, the entire robot moving group searches for a good solution.

【0013】すなわち、各移動ロボットにこのアルゴリ
ズムを供えさせることにより、よいパラメータの値を探
索するようにするのである。
That is, each mobile robot is provided with this algorithm to search for a good parameter value.

【0014】しかしながらこの遺伝的アルゴリズムは、
問題を正しく評価するための適合度評価関数が必要とな
り、問題の性質が明かでない問題に対しては不向きであ
る。たとえば上記した提案におけるパラメータの値の組
み合わせがよくなるように評価することは可能である
が、自立ロボットが多く動き回っている動的環境におい
て、パラメータを決定するための実験を行うことは、必
ずしも可能なことではない。
However, this genetic algorithm is
A goodness-of-fit evaluation function is needed to evaluate the problem correctly, and is not suitable for problems whose nature is unclear. For example, it is possible to evaluate such that the combination of parameter values in the above proposal is better, but it is not always possible to perform an experiment to determine parameters in a dynamic environment in which many autonomous robots move around. Not that.

【0015】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、簡単且つ確実に、低コストで、比較的よい
パラメータの平均的組み合わせ(全ての移動ロボットが
それぞれ有する2つのパラメータは、必ずしも他の移動
ロボットのパラメータと一致していないが、それぞれの
パラメータの平均値を考えてそれを組み合わせたもの)
を得ることができるようにするものである。
The present invention has been made in view of such a situation, and it is simple, reliable, low-cost, and has a relatively good average parameter combination (the two parameters that all mobile robots have are not necessarily the same). (It does not match the parameters of other mobile robots, but it is a combination of them considering the average value of each parameter)
Is to be able to obtain.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の移動ロボット制
装置、他の移動ロボットから、力を演算する係数に
より規定されるパラメータを受け取り、受け取った複数
のパラメータの中から新たなパラメータとするものを選
択し、選択されたパラメータと現在のパラメータの一方
確率に基づいて選択し、選択したパラメータの一部を
変換して新たなパラメータとし、新たなパラメータに基
づいて移動ロボットの移動方向を決定することを特徴と
する。
Mobile robot controller of the present invention According to an aspect of the other of the mobile robot receives the parameters defined by the coefficients for calculating the force, a plurality of received
Select a new parameter from among the parameters of, select one of the selected parameter and the current parameter based on the probability, and select a part of the selected parameter.
Conversion as a new parameter, based on the new parameters
The moving direction of the mobile robot is determined based on the above.

【0017】他の移動ロボットより、パラメータを受け
取る処理から、選択したパラメータを新たなパラメータ
とするまでの処理は、移動ロボットのエネルギが、
め設定されている基準値より少ない場合において行い、
新たなパラメータに基づいて移動ロボットの移動方向を
決定する処理は、エネルギ基準値より多い場合に行
うようにすることができる。
From the process of receiving a parameter from another mobile robot to the process of changing the selected parameter to a new parameter , the amount of energy of the mobile robot is predicted.
If it is less than the standard value set for
The process of determining the moving direction of the mobile robot based on the new parameter can be performed when the amount of energy is larger than the reference value .

【0018】パラメータを受け取る他の移動ロボット
は、隣接する移動ロボットとすることができる。
The other mobile robot that receives the parameter can be an adjacent mobile robot.

【0019】隣接する複数の他の移動ロボットのパラメ
ータのうちの、パラメータを前回受け取ったときから今
回受け取るまでの時間により規定される適合度が最大の
他の移動ロボットのパラメータを選択したり、隣接する
複数の他の移動ロボットのパラメータをパラメータを
前回受け取ったときから今回受け取るまでの時間により
規定される適合度の値に対応する確率で選択することが
できる。
Parameters of a plurality of other mobile robots adjacent to each other
Parameters from the last time
The degree of conformity defined by the time until receiving
Select parameters for other mobile robots or
The parameters of a plurality of other mobile robot, the parameters
Depending on the time from when you received the last time until this time
It is possible to select with a probability corresponding to the defined goodness of fit value.

【0020】パラメータを前回受け取ってから今回受け
取るまでの時間をLTIME、LTIMEの間に行った
移動方向の決定回数のうち、決定した移動ロボットの移
動方向に他の移動ロボットが存在したときの回数を#S
TOPとするとき、適合度fitnessは、 fitness=(LTIME+1)/(#STOP+
1) で表すようにすることができる。
Of the number of times the movement direction is determined between LTIME and LTIME from the time the parameter is received last time to the time this time is received, the number of times when there is another mobile robot in the determined movement direction of the mobile robot is calculated. #S
When TOP is used, the goodness of fit fitness is fitness = (LTIME + 1) / (# STOP +
1) can be represented.

【0021】選択された他の移動ロボットのパラメータ
を選択する確率をR%とするとき、現在のパラメータ
選択する確率を(100−R)%とすることができる。
[0021] When the probability of selecting parameters of the other mobile robot is selected to R%, the probability of selecting the current parameters can be (100-R)%.

【0022】パラメータを2進数で表し、その任意のビ
ットをK%の確率で反転して変換を行い、反転して得ら
れる2進数から、新たなパラメータを生成することがで
きる。
It is possible to generate a new parameter from a binary number obtained by inverting any bit of the parameter with a probability of K% for conversion and expressing the parameter with a binary number.

【0023】パラメータは2つとし、2つのパラメータ
をそれぞれnビットの2進数の整数に変換し、2つのn
ビットのパラメータを1つにまとめて2nビットの2進
数とし、2nビットのうちの任意のビットをK%の確率
で反転し、反転した後の2nビットの2進数を、nビッ
ト毎に分離し、分離したnビットの2進数を浮動小数点
数に変換して新たな2つのパラメータを生成することが
できる。
There are two parameters, each of which is converted into an n-bit binary integer and two n
The bit parameters are grouped into one to make a 2n-bit binary number, and any bit of the 2n bits is inverted with a probability of K%, and the inverted 2n-bit binary number is separated for every n bits. , The separated n-bit binary number can be converted into a floating point number to generate two new parameters.

【0024】移動ロボットに作用する力を、周囲の力学
場から受ける第1の力、移動方向に位置する他の移動ロ
ボットから受ける第2の力、他の移動ロボットが移動し
たことにより生成される移動前の空間から受ける第3の
力、および、隣接する他の移動ロボットが移動すること
によって受ける第4の力を合成した合成力とし、第2の
力を演算するときの係数をAP、第3の力を演算すると
きの係数をAa、第4の力を演算するときの係数をAV
し、さらに2つのパラメータをそれぞれα,βとすると
き、α,βは、 α=Aa/AP β=AV/AP で表すようにすることができる。
The force acting on the mobile robot is generated by the first force received from the surrounding mechanical field, the second force received from another mobile robot located in the moving direction, and the movement of the other mobile robot. The third force received from the space before the movement and the fourth force received by the movement of another adjacent mobile robot are combined forces, and the coefficient when the second force is calculated is A P , coefficient a a time for calculating a third force, when the coefficient when calculating the fourth force and a V, the alpha further each of the two parameters, the beta, alpha, beta are, alpha = a It may be expressed as a / A P β = A V / A P.

【0025】本発明の移動ロボット制御方法は、他の移
動ロボットから、力を演算する係数により規定されるパ
ラメータを受け取り、受け取った複数のパラメータの中
から新たなパラメータとするものを選択し、選択された
パラメータと現在のパラメータの一方を確率に基づいて
選択し、選択したパラメータの一部を変換して新たなパ
ラメータとし、新たなパラメータに基づいて移動ロボッ
トの移動方向を決定することを特徴とする。
The mobile robot control method of the present invention receives a parameter defined by a coefficient for calculating a force from another mobile robot, selects a new parameter from the plurality of received parameters, and selects it. has been selected based on the parameter and the probability of one of the current parameters, and characterized in that the new parameters to convert a portion of the selected parameter to determine the moving direction of the mobile robot based on the new parameters To do.

【0026】[0026]

【作用】上記構成の移動ロボット制御装置および方法に
おいては、他の移動ロボットから受け取った複数のパラ
メータの中から新たなパラメータとするものが選択さ
れ、選択されたパラメータと現在のパラメータの一方が
確率に基づいて選択される。そして選択されたパラメー
の一部が変換されて新たなパラメータとされ、そのパ
ラメータに基づいて移動ロボットの移動方向が決定され
る。したがって、簡単且つ確実に、低コストで、移動ロ
ボットを制御することが可能になる。
In the mobile robot control apparatus and method having the above structure, a plurality of parameters received from other mobile robots are used.
A new parameter is selected from the meters , and either the selected parameter or the current parameter is selected.
Selected based on probability . Then , some of the selected parameters are converted into new parameters, and the moving direction of the mobile robot is determined based on the parameters. Therefore, it becomes possible to control the mobile robot easily and reliably at low cost.

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【実施例】図1は、本発明の移動ロボット1の構成例を
示している。この実施例においては、移動ロボット1が
車輪2と車輪3を有し、図2に示す上下左右斜め方向の
方向1乃至方向8の8個の方向のいずれかの方向に移動
するものとする。即ち、移動ロボット1の動作は、前
進、回転および停止であり、回転は左右に±45゜、±
90゜、±135゜および右方向に180゜のいずれか
となる。換言すれば、便宜上、移動ロボット1は、図2
に示すように、マトリックス状のいずれかの位置へ、1
コマ(ブロック)ずつ順次移動するものとする。
1 shows an example of the configuration of a mobile robot 1 of the present invention. In this embodiment, it is assumed that the mobile robot 1 has wheels 2 and 3 and moves in any one of eight directions, that is, a direction 1 to a direction 8 diagonally in the vertical and horizontal directions shown in FIG. That is, the movements of the mobile robot 1 are forward movement, rotation, and stop, and the rotation is ± 45 ° left and right, ±
It is either 90 °, ± 135 °, or 180 ° to the right. In other words, for convenience, the mobile robot 1 is shown in FIG.
To any position in the matrix, as shown in
The frames (blocks) are to be sequentially moved.

【0029】移動ロボット1は、方向1の方向の他の移
動ロボットを検出するために、ロボットセンサ4−1を
備えている。このロボットセンサ4−1により、方向1
上に位置する他の移動ロボットの向いている方向と、そ
の移動ロボットまでの距離を検出することができる。
The mobile robot 1 has a robot sensor 4-1 for detecting another mobile robot in the direction 1. With this robot sensor 4-1, direction 1
It is possible to detect the direction in which another mobile robot located above is facing and the distance to the mobile robot.

【0030】また、方向1のロボットセンサ4−1に対
応して、力学的ポテンシャルを検出することができるよ
うに、ポテンシャルセンサ5−1が設けられている。こ
のポテンシャルセンサ5−1は、目的地11の発生する
力学場の種類に対応して異なるが、例えばマイクロフォ
ン、ガスセンサ、光センサ、温度センサ、VHFアンテ
ナ、UHFアンテナ等により構成することができる。
Further, a potential sensor 5-1 is provided corresponding to the robot sensor 4-1 in the direction 1 so as to detect the mechanical potential. The potential sensor 5-1 is different depending on the type of dynamic field generated by the destination 11, but can be configured by, for example, a microphone, a gas sensor, an optical sensor, a temperature sensor, a VHF antenna, a UHF antenna, or the like.

【0031】この他、移動ロボット1は、方向2に、ロ
ボットセンサ4−2とポテンシャルセンサ5−2を備え
ている他、方向3乃至方向8においても、ロボットセン
サ4−3乃至4−8と、ポテンシャルセンサ5−3乃至
5−8を備えている。これらにより、各方向毎に、他の
移動ロボットの向いている方向とそこまでの距離、並び
に、力学的ポテンシャルが検出されるようになされてい
る。
In addition to this, the mobile robot 1 is provided with a robot sensor 4-2 and a potential sensor 5-2 in the direction 2, and also in the directions 3 to 8 as the robot sensors 4-3 to 4-8. , Potential sensors 5-3 to 5-8. As a result, the direction in which the other mobile robot is facing, the distance to that direction, and the mechanical potential are detected for each direction.

【0032】また、目的地11は、力学場発生装置12
を備えており、音、ガス、光、温度、電波等により、目
的地11からの距離rに対応する力学場を与えている。
これは、例えばスピーカ、ガス発生機、ランプ、熱源、
電波発生装置等により構成することができる。
Further, the destination 11 is the dynamic field generator 12
And provides a dynamic field corresponding to the distance r from the destination 11 by sound, gas, light, temperature, radio waves, or the like.
This includes speakers, gas generators, lamps, heat sources,
It can be configured by a radio wave generator or the like.

【0033】この実施例においては、各移動ロボット1
が各方向iにおいて受ける力ベクトルFi(e)を次式
により定義する。
In this embodiment, each mobile robot 1
A force vector F i (e) that is received in each direction i is defined by the following equation.

【数1】 [Equation 1]

【0034】ここにおいて、f1iは、移動ロボット1が
目的地11から受ける力を表しており、力学場ベクトル
および移動ロボット1の内部状態(例えば、エネルギの
残量に対応するポテンシャルe)の関数H,E,Wによ
って決定される。
Here, f 1i represents the force that the mobile robot 1 receives from the destination 11, and is a function of the dynamic field vector and the internal state of the mobile robot 1 (for example, the potential e corresponding to the remaining amount of energy). Determined by H, E, W.

【0035】関数Hは、図3に示すように、ポテンシャ
ルeが所定の基準値Sより小さいとき1、大きいとき0
となる関数である。また、関数Eは、図4に示すよう
に、ポテンシャルeが所定の基準値F(F>S)より小
さいとき0、大きいとき1となる関数である。また、関
数Wは、図5に示すように、ポテンシャルeが所定の基
準値Sより小さいとき0、基準値SからFの間の値であ
るとき1、Fより大きいとき0となる関数である。
As shown in FIG. 3, the function H is 1 when the potential e is smaller than the predetermined reference value S, and 0 when it is larger.
Is a function. Further, as shown in FIG. 4, the function E is a function that becomes 0 when the potential e is smaller than a predetermined reference value F (F> S) and 1 when it is large. Further, as shown in FIG. 5, the function W is a function that is 0 when the potential e is smaller than a predetermined reference value S, 1 when it is a value between the reference values S and F, and 0 when it is larger than F. .

【0036】この力学場のポテンシャルは、目的地11
に近づくほど大きくなる。力学場発生装置12が光源に
より構成される場合、即ち、力学場が光によって与えら
れる場合、そのポテンシャルは距離の2乗に反比例し、
力学場発生装置12が電波発生装置により構成される場
合、即ち、力学場が電波により与えられる場合、ポテン
シャルは距離の3乗に反比例する。
The potential of this dynamical field depends on the destination 11
It gets bigger as it gets closer to. When the dynamic field generator 12 is composed of a light source, that is, when the dynamic field is given by light, its potential is inversely proportional to the square of the distance,
When the dynamic field generator 12 is composed of a radio wave generator, that is, when the dynamic field is given by a radio wave, the potential is inversely proportional to the cube of the distance.

【0037】この移動ロボット1は、ポテンシャルe
(エネルギ)が基準値Sより小さいとき、目的地11の
方向に、より大きな力を受け、エネルギが基準値Fより
大きいとき、目的地11から離れる方向に、より大きい
力を受ける。そして、エネルギ量が基準値Sと基準値F
の間にあるとき、移動ロボット1は、全ての方向に等し
い力を受けることになる。
This mobile robot 1 has a potential e
When the (energy) is smaller than the reference value S, a larger force is received in the direction of the destination 11, and when the energy is larger than the reference value F, a larger force is received in the direction away from the destination 11. The amount of energy is the reference value S and the reference value F.
When in between, the mobile robot 1 will receive equal force in all directions.

【0038】上記した(1)式におけるφiは、ポテン
シャルが距離の2乗に反比例する場合を表しており、φ
0は、目的地(この実施例の場合、エネルギ供給基地)
11における力学場のエネルギの強度を表している。
Φ i in the above equation (1) represents the case where the potential is inversely proportional to the square of the distance.
0 is the destination (in this example, the energy supply base)
11 represents the energy intensity of the dynamic field in 11.

【0039】この力f1iのみによって、力Fi(e)を
構成した場合、方向1乃至方向8のいずれかの方向に移
動するように、移動ロボット1を制御すると、移動ロボ
ット1は、目的地11に接近したり、離脱したりするこ
とが可能である。しかしながら、この場合、上述したデ
ッドロックの課題を解決することができない。そこで、
この実施例においては、力f2i乃至f4iをさらに合成す
るようにしている。
When the force F i (e) is constituted only by this force f 1i , if the mobile robot 1 is controlled so as to move in any one of the directions 1 to 8, the mobile robot 1 will It is possible to approach or leave the ground 11. However, in this case, the above-mentioned problem of deadlock cannot be solved. Therefore,
In this embodiment, the forces f 2i to f 4i are further combined.

【0040】力f2iは、移動ロボット1が移動する方向
iに隣接する他の移動ロボット1から受ける力(圧力)
を表している。この項におけるAPは所定の定数であ
り、Qiは、方向iに隣接する他の移動ロボットがある
とき1、ないとき0とされる関数である。即ち、図6に
示すように、移動ロボット1の方向1に隣接して他の移
動ロボット1uが存在する場合、Qiは1となる。方向
2乃至方向8に隣接する移動ロボット1が存在しない場
合においては、それらの方向における値Q2乃至Q8 は、
それぞれ0となる。
Force f2iIs the direction in which the mobile robot 1 moves
Force (pressure) received from another mobile robot 1 adjacent to i
Is represented. A in this sectionPIs a predetermined constant
R, QiHas another mobile robot adjacent to direction i
It is a function that is set to 1 when 0 and 0 when not present. That is, in FIG.
As shown, the mobile robot 1 is adjacent to another direction 1 in the other direction.
If there is a mobile robot 1u, QiIs 1. direction
When there is no mobile robot 1 adjacent to 2 to 8
In that case, the value Q in those directions2To Q8 Is
Each becomes 0.

【0041】また、diVは、移動ロボット1の方向iに
隣接する他の移動ロボット1が向いている方向を示す大
きさ1のベクトルである。また、niVは、移動ロボット
1の方向iにおいて、移動ロボット1に向かう方向の法
線ベクトルである。diV・niVは、diVとniVの内積を
意味する。この力f2iは、移動ロボット1の方向1乃至
方向8に隣接する他の移動ロボット1のそれぞれが向い
ている方向の、その移動ロボット1に対する垂直方向の
成分を表している。隣接する他の移動ロボット1が完全
に垂直方向を向いている場合、その方向に関するベクト
ル成分は1となる。
Further, d iV is a vector of size 1 indicating the direction in which another mobile robot 1 adjacent to the direction i of the mobile robot 1 is facing. Further, n iV is a normal vector in the direction i of the mobile robot 1 in the direction toward the mobile robot 1. d iV · n iV means the inner product of d iV and n iV . The force f 2i represents a component in the direction perpendicular to the mobile robot 1 in the direction in which each of the other mobile robots 1 adjacent to the directions 1 to 8 of the mobile robot 1 faces. If another mobile robot 1 adjacent to the mobile robot 1 is completely oriented in the vertical direction, the vector component for that direction is 1.

【0042】力f3iを与える係数AVは、所定の定数で
ある。この力f3iは、隣接する移動ロボット1が移動す
る場合に受ける力(粘性力)を表している。この力は、
法線ベクトルniVに垂直な法線ベクトルを有する方向に
隣接する他の移動ロボット1の方向ベクトルの法線ベク
トルniVに対して平行な成分の総和から演算される。即
ち、この力f3iは、例えば図7に示すように、隣接する
移動ロボット1Lが、例えば図中上方向(方向1)に移
動するとき、移動ロボット1を同じ方向1に移動させよ
うとする力を意味する。
The coefficient A V that gives the force f 3i is a predetermined constant. This force f 3i represents the force (viscous force) received when the adjacent mobile robot 1 moves. This power is
It is computed from the sum of the parallel component with respect to the normal vector n iV other direction vector of the moving robot 1 adjacent in a direction having a vertical normal vector to the normal vector n iV. That is, as shown in FIG. 7, for example, this force f 3i tends to move the mobile robot 1 in the same direction 1 when the adjacent mobile robot 1L moves in the upper direction (direction 1) in the figure. Means power.

【0043】さらに、力f4iを設定する定数Aaは、所
定の定数であり、Q'iは、1ステップ前のQiを表して
おり、¬は、NOTを表している。∧は、ANDを表
し、Q'i∧¬Qiは、Q'iと、Qiの論理を反転したもの
との、論理積を演算することを意味する。
[0043] In addition, the constant A a for setting the force f 4i is a predetermined constant, Q 'i represents a one step previous Q i, ¬ represents a NOT. ∧ represents AND, and Q ′ i ∧¬Q i means that the logical product of Q ′ i and the inverted logic of Q i is calculated.

【0044】即ち、この力f4iは、移動ロボット1が前
の時刻に移動できなかった場合に考慮される力(引力)
であり、移動ロボット1に隣接していた他の移動ロボッ
トが、次の時刻に隣接しない位置に移動した場合、移動
する前の位置の方向に、Aaの力を受けることになる。
That is, this force f 4i is a force (gravitational force) that is considered when the mobile robot 1 cannot move at the previous time.
When another mobile robot adjacent to the mobile robot 1 moves to a position that is not adjacent to the mobile robot 1 at the next time, it receives the force of A a in the direction of the position before moving.

【0045】即ち、図8に示すように、移動ロボット1
Mが図中上方に移動した場合、それによって生成された
空間(移動する前の空間)SMの方向に、この空間SM
隣接する移動ロボット1A乃至1Gを移動させようとする
引力を表している。
That is, as shown in FIG. 8, the mobile robot 1
When M moves upward in the figure, an attractive force that attempts to move the mobile robots 1 A to 1 G adjacent to this space S M in the direction of the space (the space before moving) S M generated thereby. Is represented.

【0046】以上のような(1)式に従って、移動方向
を決定することができるように、移動ロボット1は、例
えば図9に示すように構成されている。
The mobile robot 1 is constructed, for example, as shown in FIG. 9 so that the moving direction can be determined in accordance with the above equation (1).

【0047】この実施例においては、ロボットセンサ4
(4−1乃至4−8)の出力がゲート31を介して演算
回路21に供給され、演算回路21は、各方向iの一定
距離以内(即ち、隣接する位置)に、他の移動ロボット
が存在するか否かを表す情報と、他の移動ロボットが隣
接する場合、その移動ロボットが向いている方向を表す
情報とを分離する。そして、隣接する移動ロボットの有
無の情報をレジスタアレイ22に、また、その移動ロボ
ットが向いている方向を表す情報をレジスタアレイ23
に、それぞれ出力する。これらの出力は、方向1乃至方
向8のそれぞれについて存在するため、レジスタアレイ
22とレジスタアレイ23は、それぞれ8個のレジスタ
により構成される。
In this embodiment, the robot sensor 4
The outputs of (4-1 to 4-8) are supplied to the arithmetic circuit 21 via the gate 31, and the arithmetic circuit 21 determines that another mobile robot is within a certain distance (that is, an adjacent position) in each direction i. Information indicating whether or not the mobile robot is present and information indicating the direction in which the mobile robot is facing are separated when another mobile robot is adjacent to the mobile robot. Information about the presence or absence of the adjacent mobile robot is stored in the register array 22, and information indicating the direction in which the mobile robot is facing is stored in the register array 23.
To each output. Since these outputs exist for each of the directions 1 to 8, the register array 22 and the register array 23 are each composed of eight registers.

【0048】レジスタアレイ22の出力は、ゲート24
を介して、8個のレジスタにより構成されるレジスタア
レイ25に供給されるようになされている。即ち、この
レジスタアレイ25には、レジスタアレイ22に記憶さ
れていた元の値が保持されるようになされている。レジ
スタアレイ22の出力が、上記(1)式における関数Q
iを与え、レジスタアレイ25の出力が、関数Q'iを与
えている。また、レジスタアレイ23の出力は、di
与えている。
The output of the register array 22 is the gate 24.
Is supplied to a register array 25 composed of eight registers. That is, the register array 25 holds the original value stored in the register array 22. The output of the register array 22 is the function Q in the equation (1).
i, and the output of register array 25 provides the function Q ′ i . The output of the register array 23 gives d i .

【0049】これらのレジスタアレイ22,23,25
の出力は、力ベクトル計算回路26に供給されている。
These register arrays 22, 23, 25
Is supplied to the force vector calculation circuit 26.

【0050】この力ベクトル計算回路26にはまた、ポ
テンシャルセンサ5(5−1乃至5−8)が検出、出力
する、方向1乃至方向8の力学場発生装置12から与え
られる強度φiが供給されている。
The force vector calculation circuit 26 is also supplied with the intensity φ i given by the mechanical field generator 12 in the directions 1 to 8 which is detected and output by the potential sensor 5 (5-1 to 5-8). Has been done.

【0051】エネルギーチェック回路30は、移動ロボ
ット1のエネルギー量を予め設定されている基準値と比
較し、エネルギー量が基準値より大きいとき、ゲート3
2を閉じるとともに、ゲート31を開いてロボットセン
サ4の出力を演算回路21に供給させる。これに対して
エネルギー量が基準値以下である場合、ゲート31を閉
じてゲート32を開放する。
The energy check circuit 30 compares the energy amount of the mobile robot 1 with a preset reference value, and when the energy amount is larger than the reference value, the gate 3
2 is closed and the gate 31 is opened to supply the output of the robot sensor 4 to the arithmetic circuit 21. On the other hand, when the amount of energy is less than the reference value, the gate 31 is closed and the gate 32 is opened.

【0052】通信装置34は、レジスタ39に保持され
た前回のパラメータα(=Aa/AP)、レジスタ40が
保持している前回のパラメータβ(=AV/AP)、およ
び適合度計算装置41により計算された(後述する
(2)式で計算された)適合度を、ゲート42を介して
受け取り、これらの値を他の移動ロボットに、無線電
波、赤外線信号、音声信号などにより送信する。また、
他の移動ロボットが出力したパラメータα,βおよび適
合度を受信し、ゲート32を介してパラメータαをレジ
スタアレイ35に、パラメータβをレジスタアレイ36
に、そして適合度をレジスタアレイ37に、それぞれ供
給する。
The communication device 34 uses the previous parameter α (= A a / A P ) held in the register 39, the previous parameter β (= A V / A P ) held in the register 40, and the degree of conformity. The conformity calculated by the calculation device 41 (calculated by the formula (2) described later) is received through the gate 42, and these values are transmitted to other mobile robots by radio waves, infrared signals, voice signals, or the like. Send. Also,
The parameters α and β and the goodness of fit output from another mobile robot are received, and the parameter α is input to the register array 35 and the parameter β is input to the register array 36 via the gate 32.
, And the fitness to the register array 37, respectively.

【0053】ゲート33は、エネルギーチェック回路3
2より制御され、ゲート32が開くとき、同時に開く
うになされている。ゲート33が開かれたとき、レジス
タアレイ22に保持されているデータが、通信装置34
とゲート42に出力される。ゲート42は、自己のパラ
メータα,βと適合度を通信装置34に出力し、通信装
置34は、隣接する移動ロボットが存在するとき、ゲー
ト42から入力されたデータを対応する方向の移動ロボ
ットに送信する。
The gate 33 is the energy check circuit 3
Is controlled from 2, when the gate 32 is opened, it is by <br/> Uninasa opened simultaneously. When the gate 33 is opened, the data held in the register array 22 is transferred to the communication device 34.
Is output to the gate 42. The gate 42 outputs its parameters α and β and the fitness to the communication device 34, and when the adjacent mobile robot exists, the communication device 34 transfers the data input from the gate 42 to the mobile robot in the corresponding direction. Send.

【0054】パラメータ選択装置38は、レジスタアレ
イ37より入力された適合度から、後述する第1の方法
または第2の方法により、所定の方向の移動ロボットの
パラメータを選択する。
The parameter selection device 38 selects a parameter of the mobile robot in a predetermined direction from the conformity input from the register array 37 by the first method or the second method described later.

【0055】第1の方法においては、隣接する移動ロボ
ットの中で、最大の適合度(fitness)を有する
ものが選択される。
In the first method, among the adjacent mobile robots, the one having the maximum fitness is selected.

【0056】ここにおいてfitnessは次式で表さ
れる。 fitness=(LTIME+1)/(#STOP+1)・・・(2) ここでLTIMEは、隣接する移動ロボットからパラメ
ータα,βと適合度の前回の供給を受けたときから再び
新たに入力を受けるまでの時間を表しており、また#S
TOPは、LTIMEの間に発生した衝突回数を表して
いる。衝突回数とは、移動方向を決定した回数のうち、
決定した移動方向に隣接して、他の移動ロボットが存在
した場合の回数を表している。
Here, fitness is expressed by the following equation. fitness = (LTIME + 1) / (# STOP + 1) (2) Here, the LTIME is from the time when the adjacent mobile robot receives the previous supply of the parameters α and β and the fitness until the time when a new input is received again. Represents time, and also #S
TOP represents the number of collisions that occurred during LTIME. The number of collisions is the number of times the moving direction is determined.
The number of times when another mobile robot is present adjacent to the determined moving direction is shown.

【0057】また、第2の方法においては隣接する移動
ロボットのうちのi番目のものが有する適合度の値に応
じた確率Piで、ロボットiが選択される。
In the second method, the robot i is selected with the probability P i according to the value of the fitness of the i-th adjacent mobile robot.

【0058】この場合における確率Piは次式で表され
る。
The probability Pi in this case is expressed by the following equation.

【数2】 [Equation 2]

【0059】パラメータ選択装置38は、さらに、後述
する図11のフローチャートに示すように、選択した移
動ロボットのα,βと、自分自身の現在のα,βの一方
を、所定の確率で選択し、所定の変換処理を行って、新
たなα,βを得る。このため、パラメータ選択装置38
には、乱数発生回路27の出力が供給されている。そし
て、その新たなパラメータαはレジスタ39に、またパ
ラメータβはレジスタ40に、それぞれ保持される。レ
ジスタ39と40に保持されたパラメータαとβは、そ
れぞれゲート42と力ベクトル計算装置26に供給され
る。
The parameter selection device 38 further selects, with a predetermined probability, one of α and β of the selected mobile robot and one of the current α and β of itself, as shown in a flowchart of FIG. 11 described later. , Predetermined conversion processing is performed to obtain new α and β. Therefore, the parameter selection device 38
Is supplied with the output of the random number generation circuit 27. Then, the new parameter α is held in the register 39, and the new parameter β is held in the register 40. The parameters α and β held in the registers 39 and 40 are supplied to the gate 42 and the force vector calculation device 26, respectively.

【0060】力ベクトル計算回路26は、レジスタアレ
イ23の出力di、レジスタアレイ22の出力Qi、レジ
スタアレイ25の出力Q'i、ポテンシャルセンサ5の出
力φi、およびレジスタ39,40の出力α,βから、
上記した(1)式に従って、力Fi(e)を演算する。
そして、その演算結果を移動方向決定回路28に出力し
ている。
[0060] force vector calculation circuit 26, the output d i of the register array 23, output Q i of the register array 22, output Q 'i of the register array 25, the output phi i of the potential sensor 5, and the output of the register 39, 40 From α and β,
The force F i (e) is calculated according to the equation (1) described above.
Then, the calculation result is output to the movement direction determination circuit 28.

【0061】この移動方向決定回路28には、乱数発生
回路27が出力する乱数が供給されている。移動方向決
定回路28は、力ベクトル計算回路26より供給される
力Fi(e)と、乱数発生回路27が出力する乱数から
移動方向を決定し、その移動方向に対応する信号を駆動
回路29に出力するようになされている。駆動回路29
は、移動方向決定回路28の出力と、レジスタアレイ2
2の出力Qiとから、最終的に車輪2,3を駆動するよ
うになされている。また、ゲート24は、移動方向決定
回路28の出力により制御されるようになされている。
The moving direction determining circuit 28 is supplied with the random number output from the random number generating circuit 27. The moving direction determining circuit 28 determines the moving direction from the force F i (e) supplied from the force vector calculating circuit 26 and the random number output from the random number generating circuit 27, and outputs a signal corresponding to the moving direction to the drive circuit 29. It is designed to output to. Drive circuit 29
Is the output of the moving direction determination circuit 28 and the register array 2
The wheels 2 and 3 are finally driven from the output Q i of 2. The gate 24 is controlled by the output of the moving direction determining circuit 28.

【0062】次に、図10と図11のフローチャートを
参照して、図9の実施例の動作について説明する。最初
にステップS1において、エネルギーチェック回路30
は、エネルギー量が予め設定されている基準値以上存在
するか否かを判定する。エネルギー量が、基準値に達し
ていないときステップS6に進み、ロボットセンサ4に
おいて、隣接する移動ロボットが存在するか否かが判定
される。
Next, the operation of the embodiment of FIG. 9 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, in step S1, the energy check circuit 30
Determines whether the amount of energy is equal to or greater than a preset reference value. When the amount of energy does not reach the reference value, the process proceeds to step S6, and the robot sensor 4 determines whether or not there is an adjacent mobile robot.

【0063】ステップS6において隣接する移動ロボッ
トが存在しないと判定された場合においてはステップS
8に進む。ステップS8においては、隣接する移動ロボ
ットの全てからfitnessとパラメータα,βを受
け取る処理が実行される。
If it is determined in step S6 that there is no adjacent mobile robot, step S6
Go to 8. In step S8, a process of receiving the fitness and the parameters α and β from all the adjacent mobile robots is executed.

【0064】すなわち、エネルギーが基準値に達してい
ない場合においては、エネルギーチェック回路30がゲ
ート33とゲート32を開かせる。その結果レジスタア
レイ22に保持されている隣接ロボットの有無の情報
が、ゲート33を介して通信装置34に入力される。通
信装置34はこの情報に対応して隣接する移動ロボット
の全てから、適度fitnessとパラメータα,β
の送信を受ける。
That is, when the energy does not reach the reference value, the energy check circuit 30 opens the gate 33 and the gate 32. As a result, the information on the presence / absence of the adjacent robot held in the register array 22 is input to the communication device 34 via the gate 33. From the communication device 34 to all mobile robot adjacent in response to this information, conform degree fitness and the parameter alpha, beta
To be sent.

【0065】通信装置34により受信された、隣接する
移動ロボットのパラメータα,βと適合度fitnes
sは、ゲート32を介してレジスタアレイ35乃至37
にそれぞれ供給され、保持される。
The parameters α and β of the adjacent mobile robots and the fitness degree fitnes received by the communication device 34.
s is a register array 35 to 37 through the gate 32.
Are respectively supplied to and retained.

【0066】次にステップS9に進み、上述した第1の
方法または第2の方法により、移動ロボットの選択処理
が実行される。すなわちパラメータ選択装置38は、レ
ジスタアレイ37に保持されている適合度fitnes
sのうち最大の値を有するものを選択する(第1の方
法)。あるいはまた適合度fitnessの値に応じた
確率Piで、移動ロボットiを選択する(第2の方
法)。
Next, in step S9, the mobile robot selection process is executed by the above-described first method or second method. That is, the parameter selection device 38 uses the fitness degree fitnes held in the register array 37.
The one having the largest value among s is selected (first method). Alternatively, the mobile robot i is selected with the probability P i according to the value of the fitness fitness (second method).

【0067】次にステップS10に進み、ステップS9
で選択した移動ロボットのパラメータα,βをR%の確
率で、また自分自身のパラメータα,βを(100−
R)%の確率でそれぞれ選択することで、自分自身の新
たなパラメータα,βとする。
Then, the process proceeds to step S10 and step S9.
The parameters α and β of the mobile robot selected in step 1 have an R% probability, and their own parameters α and β are (100−
R)% is selected as the new parameters α and β of oneself.

【0068】例えば図12に示すように、[0%,10
0%]([0,1])の区間を、R%と(100−R
%)の区間とに区分し、0から1(0%から100%)
の間の値を乱数で発生させ、乱数に対応する区間のパラ
メータα,βを選択する。
For example, as shown in FIG. 12, [0%, 10
0%] ([0,1]), R% and (100-R
%) Section, 0 to 1 (0% to 100%)
The values between are generated by random numbers, and the parameters α and β in the interval corresponding to the random numbers are selected.

【0069】さらにステップS11に進み、パラメータ
選択装置38は、ステップS10で選択したパラメータ
α,βの変換処理を実行する。この変換処理の詳細は図
13に示されている。
Further proceeding to step S11, the parameter selecting device 38 executes the conversion process of the parameters α and β selected in step S10. Details of this conversion process are shown in FIG.

【0070】すなわち最初にステップS21において、
α,βをそれぞれ、nビットの2進数の整数にコード化
する処理を実行する。例えばパラメータα,βを、それ
ぞれ8ビットの整数にする場合、α,βに、それぞれ
(28−1)を乗算する。そしてこの2つのnビットで
表される2進数の整数を、図14で示すように、1つの
2nビットの2進数としてコード化する。
That is, first, in step S21,
The process of encoding α and β into n-bit binary integers is executed. For example, when the parameters α and β are respectively 8-bit integers, α and β are multiplied by (2 8 −1). Then, the binary integer represented by these two n bits is coded as one 2n-bit binary number as shown in FIG.

【0071】次にステップS22に進み、2nビットの
2進数のうち、任意のビットの値をK%の確率で反転す
る。すなわち、論理1を0に、論理0を1に、それぞれ
反転する。
Next, in step S22, the value of any bit of the 2n-bit binary number is inverted with a probability of K%. That is, the logic 1 is inverted to 0 and the logic 0 is inverted to 1.

【0072】次にステップS23に進み、ステップS2
2で反転して得られた2nビットの2進数を再びnビッ
トづつの2進数に分離し、それぞれをデコードして(例
えば、(28−1)で割算して)、浮動小数点数で表さ
れるパラメータα,βとする。
Next, the process proceeds to step S23, and step S2
The 2n-bit binary number obtained by inverting by 2 is again separated into n-bit binary numbers, each of which is decoded (for example, divided by (2 8 -1)), The parameters α and β are represented.

【0073】次に図11のステップS12に進み、ステ
ップS11で変換して得られたパラメータα,βを自己
のパラメータとする。すなわちパラメータ選択装置38
は、ステップS11(ステップS21乃至S23)で変
換して得られたパラメータα,βをレジスタ39,40
に設定する。このレジスタ39,40に設定されたα,
βはゲート42を介して通信装置34に供給され、自己
のパラメータα,βとして他の移動ロボットに送信され
るとともに、力ベクトル計算装置26に供給される。
Next, in step S12 of FIG. 11, the parameters α and β obtained by the conversion in step S11 are used as own parameters. That is, the parameter selection device 38
Is a register 39, 40 for the parameters α and β obtained by the conversion in step S11 (steps S21 to S23).
Set to. Α set in these registers 39 and 40,
β is supplied to the communication device 34 via the gate 42, transmitted to other mobile robots as its own parameters α and β, and also supplied to the force vector calculation device 26.

【0074】以上のようにして、隣接する移動ロボット
が存在する場合においては、ステップS8乃至S12の
処理により、新たな自己のパラメータα,βを設定した
後ステップS7に進み、エネルギーの補給を受ける処理
が実行される。これに対してステップS6で、隣接する
移動ロボットが存在しないと判定された場合において
は、その適合度fitnessとパラメータα,βの供
給を受けることが出来ないため、これらステップS8乃
至S12の処理は行われず、直ちにステップS7に進
み、エネルギー補給の処理が実行される。
As described above, when there are adjacent mobile robots, new self parameters α and β are set by the processes of steps S8 to S12, and then the process proceeds to step S7 to receive energy supply. The process is executed. On the other hand, if it is determined in step S6 that there is no adjacent mobile robot, the fitness degree fitness and the parameters α and β cannot be supplied, so that the processes in steps S8 to S12 are not performed. If not, the process immediately proceeds to step S7, and the energy supply process is executed.

【0075】ステップS7でエネルギー補給の処理が実
行された後、ステップS2に進む。
After the energy supply process is executed in step S7, the process proceeds to step S2.

【0076】ステップS7でエネルギーの補給を受けた
場合においては、エネルギーは基準値以上に達すること
になるから、ステップS1においてエネルギーが基準値
以上存在すると判定された場合と同様に、ステップS2
に進み、ステップS2の処理が実行される。
When the energy supply is received in step S7, the energy reaches the reference value or more, and therefore, as in the case where it is determined in step S1 that the energy is above the reference value, step S2
Then, the process of step S2 is executed.

【0077】ステップS2においては、上記した(1)
式に従って、移動ロボット1が受ける力Fを計算する。
In step S2, the above (1)
The force F received by the mobile robot 1 is calculated according to the formula.

【0078】即ち、ロボットセンサ4−iは、それぞれ
対応する方向iの他の移動ロボット1を検出する。演算
回路21は、ロボットセンサ4−iの出力から各方向i
に、他の移動ロボット1が隣接しているか否か(所定の
距離の範囲内に位置しているか否か)を判定し、その判
定結果をレジスタアレイ22に出力する。また、隣接す
る他の移動ロボット1が存在する場合においては、その
移動ロボット1の向いている方向を判別し、その方向を
示すデータをレジスタアレイ23に出力する。
That is, the robot sensor 4-i detects another mobile robot 1 in the corresponding direction i. The arithmetic circuit 21 detects each direction i from the output of the robot sensor 4-i.
First, it is determined whether or not the other mobile robots 1 are adjacent to each other (whether or not they are located within a predetermined distance range), and the determination result is output to the register array 22. When another mobile robot 1 adjacent to the mobile robot 1 exists, the direction in which the mobile robot 1 is facing is determined and data indicating the direction is output to the register array 23.

【0079】レジスタアレイ22に保持されるデータ
は、その方向iに隣接する移動ロボットが存在すれば
1、存在しなければ0となる。これは、上記した(1)
式におけるQiに対応する。また、レジスタアレイ23
が保持するデータは、大きさが1で、隣接する移動ロボ
ット1が向いている方向を表すデータとなっており、上
記(1)式におけるdiとなる。
The data held in the register array 22 is 1 if there is a mobile robot adjacent to the direction i, and 0 if it does not exist. This is (1) above
Corresponds to Q i in the equation. In addition, the register array 23
The data held by is a data having a size of 1 and representing the direction in which the adjacent mobile robot 1 is facing, and is d i in the above equation (1).

【0080】レジスタアレイ22の後段のレジスタアレ
イ25には、レジスタアレイ22に保持されていたデー
タが、移動方向決定回路28からの制御信号に対応し
て、ゲート24を介して転送され、保持されたものであ
る。即ち、レジスタアレイ25には、1ステップ前のQ
i、即ち、上記(1)式におけるQ'iが保持されること
になる。
The data held in the register array 22 is transferred to and held in the register array 25 subsequent to the register array 22 via the gate 24 in response to the control signal from the movement direction determining circuit 28. It is a thing. That is, in the register array 25, the Q one step before
i , that is, Q ′ i in the above equation (1) is held.

【0081】一方、ポテンシャルセンサ5−iは、目的
地11までの距離rを検出し、所定の定数φ0を、距離
2 iで割算して得られる値φi(=φ0/r2 i)を演算
し、力ベクトル計算回路26に出力する。
On the other hand, the potential sensor 5-i detects the distance r to the destination 11 and divides a predetermined constant φ 0 by the distance r 2 i to obtain a value φ i (= φ 0 / r 2 i ) is calculated and output to the force vector calculation circuit 26.

【0082】力ベクトル計算回路26は、レジスタアレ
イ22,23,25、ポテンシャルセンサ5、およびレ
ジスタ39,40の出力から、上記(1)式に従って、
各方向i毎に、力Fi(e) を演算する。そして、その
演算結果を移動方向決定回路28に出力する。
The force vector calculation circuit 26 uses the outputs of the register arrays 22, 23, 25, the potential sensor 5, and the registers 39, 40 according to the above equation (1).
The force F i (e) is calculated for each direction i. Then, the calculation result is output to the movement direction determination circuit 28.

【0083】なお、本実施例の場合、係数APは、所定
の値に固定される。従って、α(=Aa/AP),β(=
V/AP)にAPを乗算することで、Aa,AVが得られ
る。
In the case of this embodiment, the coefficient A P is fixed to a predetermined value. Therefore, α (= A a / A P ), β (=
By multiplying A V / A P ) by A P , A a and A V can be obtained.

【0084】次にステップS3に進み、[0,1]区間
を、各移動方向iに対し、力に比例して分割した部分区
間のうち、発生させた一様乱数が属する区間の移動方向
を選択する。
Next, in step S3, the moving direction of the section to which the generated uniform random number belongs among the partial sections obtained by dividing the [0,1] section for each moving direction i in proportion to the force. select.

【0085】即ち、例えば図15に示すように、方向1
乃至方向8の力F1乃至F8の絶対値を求め、その絶対値
に対応して、0から1までの区間を大きい順に割り当て
る。例えば図15の実施例においては、力F3の絶対値
が最も大きく、以下、F2,F1,F6,F5,F8,F4
7の順となっているので、この順番に、0から1の区
間が、その絶対値の大きさに対応して割り当てられる。
That is, for example, as shown in FIG.
The absolute values of the forces F 1 to F 8 in the direction 8 are obtained, and the sections from 0 to 1 are assigned in descending order according to the absolute values. For example, in the embodiment shown in FIG. 15, the absolute value of the force F 3 is the largest, and in the following, F 2 , F 1 , F 6 , F 5 , F 8 , F 4 ,
Since the order is F 7 , the section from 0 to 1 is assigned in this order corresponding to the magnitude of the absolute value.

【0086】乱数発生回路27が、0から1の間の値を
乱数で発生すると、発生した乱数が移動方向決定回路2
8に供給される。移動方向決定回路28は、図15に示
したように、0から1までの区間のうち、乱数発生回路
27より供給された乱数に対応する区間の力Fiを選択
し、選択した力Fiを駆動回路29に出力する。
When the random number generating circuit 27 generates a value between 0 and 1 by a random number, the generated random number is used as the moving direction determining circuit 2
8 are supplied. As shown in FIG. 15, the moving direction determination circuit 28 selects the force F i in the section corresponding to the random number supplied from the random number generation circuit 27 in the section from 0 to 1, and selects the selected force F i. Is output to the drive circuit 29.

【0087】駆動回路29にはまた、レジスタアレイ2
2の出力Qiが供給されている。上述したように、この
iは、方向iに隣接して他の移動ロボット1が存在す
る場合においては1、存在しない場合においては0とさ
れている。従って、ステップS4において、このQi
ら、選択した移動方向iに隣接して他の移動ロボット1
が存在するか否かを判定する。
The drive circuit 29 also includes the register array 2
2 outputs Q i are provided. As described above, this Q i is set to 1 when another mobile robot 1 is present adjacent to the direction i, and is set to 0 when it is not present. Therefore, in step S4, another mobile robot 1 is adjacent to the selected moving direction i from this Q i.
Is present.

【0088】移動方向決定回路28において、決定され
た方向iに他の移動ロボットが隣接している場合におい
ては、いま移動方向を決定しようとしている移動ロボッ
ト1は、その方向iに移動することができない。そこ
で、この場合においては、ステップS2に戻り、上述し
た動作を繰り返して、新たな方向を選択する処理を実行
する。
In the moving direction decision circuit 28, when another moving robot is adjacent to the decided direction i, the moving robot 1 which is going to decide the moving direction may move in the direction i. Can not. Therefore, in this case, the process returns to step S2, the above-described operation is repeated, and the process of selecting a new direction is executed.

【0089】これに対して、Qiが0であるとき(その
方向iに隣接する他の移動ロボット1が存在しないと
き)、ステップS5に進み、選択した移動方向に、移動
ロボット1の向きを変え、その方向に1ステップ(1ブ
ロック)分だけ前進する。即ち、駆動回路29は、車輪
2,3を駆動し、方向iに移動ロボット1を回転させ、
方向iに1ステップ分だけ移動させる。
On the other hand, when Q i is 0 (when there is no other mobile robot 1 adjacent to the direction i), the process proceeds to step S5, and the direction of the mobile robot 1 is changed to the selected movement direction. Change and move forward in that direction by one step (one block). That is, the drive circuit 29 drives the wheels 2 and 3 to rotate the mobile robot 1 in the direction i,
Move one step in direction i.

【0090】以上のような動作が、各移動ロボット1毎
に独立して行われ、各移動ロボット1が目的地11に移
動する。
The above operation is independently performed for each mobile robot 1, and each mobile robot 1 moves to the destination 11.

【0091】次に実験結果について説明する。図9に示
す構成の移動ロボット1を100台用意し、図10と図
11に示す処理を100台の移動ロボット1が、それぞ
れ30万回ずつ繰り返すようにした。また、力学場発生
装置12の位置としては、4種類を用意した。そしてK
%とR%の値、並びに移動ロボットの選択方法の組み合
わせを変えることで、4回の実験を行った。それぞれの
実験番号を、番号1乃至番号4で表している。
Next, the experimental results will be described. 100 mobile robots 1 having the configuration shown in FIG. 9 were prepared, and the processing shown in FIGS. 10 and 11 was repeated 300 times for each of the 100 mobile robots 1. Further, as the position of the dynamic field generator 12, four types were prepared. And K
Experiments were performed four times by changing the combination of the% and R% values and the selection method of the mobile robot. Each experiment number is represented by numbers 1 to 4.

【0092】そして各実験における評価を、次式で表さ
れる評価値(この評価値は、いかに公平に、かつ、多く
の共有資源にたどり着いたかを示す指標となる)を用い
て評価した。 評価値=平均エネルギー補給回数/標準偏差 ここにおける平均エネルギー補給回数とは、各実験にお
いて他の移動ロボットを避けながら共有資源にたどり着
いた回数を表し、また標準偏差は、全ての移動ロボット
のエネルギー補給回数から計算される。
The evaluation in each experiment was evaluated by using the evaluation value represented by the following formula (this evaluation value is an index showing how fairly and many shared resources are reached). Evaluation value = average number of energy replenishments / standard deviation The average number of energy replenishments here represents the number of times that each mobile robot reached a shared resource while avoiding other mobile robots, and the standard deviation was the energy replenishment of all mobile robots. Calculated from the number of times.

【0093】そして本出願人の先の提案において良好な
組み合わせであるとされたα=1.0,β=0.0とい
う値を全ての移動ロボットが有した場合における実験を
BASICと称し、その結果に対する評価値(標準評価
値)を1として正規化した場合の値(すなわち評価値/
標準評価値)で評価を行った。
An experiment in the case where all the mobile robots have the values of α = 1.0 and β = 0.0, which are considered to be a good combination in the applicant's previous proposal, is called BASIC, and The value when the evaluation value (standard evaluation value) for the result is normalized as 1 (that is, evaluation value /
The evaluation was performed by the standard evaluation value).

【0094】[0094]

【表1】 [Table 1]

【0095】表1は、図11のステップS10におけ
る、選択された移動ロボットのα,βの対と、自分自身
のα,βの対のうち、どちらを選択するかを決定するR
%を0%とした場合の正規化評価値を表している。図1
2のステップS22におけるビットを反転するK%の値
を0.0%とした場合は、最初に各移動ロボットのα,
βを正規分布にしたがってランダムに生成した状態を初
期状態としたとき、その状態を全く変えずに実験を行っ
た場合となる。この場合における正規化評価値は低い値
になっている。以下、このKの値を、0.2%、さらに
20%と、増加させた場合の正規化評価値が表されてい
る。
Table 1 shows R which determines which of the pair α and β of the selected mobile robot or the pair α and β of itself is selected in step S10 of FIG.
The normalized evaluation value is shown when% is 0%. Figure 1
If the value of K% for inverting the bit in step S22 of 2 is 0.0%, first, α of each mobile robot,
When β is randomly generated according to the normal distribution as an initial state, the experiment is performed without changing the state at all. The normalized evaluation value in this case is a low value. Hereinafter, the normalized evaluation value when the value of K is increased to 0.2% and further to 20% is shown.

【0096】さらにこの表1には、比較のため、R=1
00%且つK=0%とした場合における正規化評価値が
表されている。この場合における図11のステップS9
における移動ロボットの選択方法は、最大の適合度(第
1の方法)が採用されている。この場合においては、標
準評価値に匹敵する性能が得られていることがわかる。
Further, in Table 1, for comparison, R = 1
The normalized evaluation value when 00% and K = 0% is shown. In this case, step S9 of FIG.
The maximum adaptability (first method) is adopted as the method of selecting the mobile robot in (1). In this case, it can be seen that the performance comparable to the standard evaluation value is obtained.

【0097】図16はこの最高性能を得ることが出来た
実験のうち、実験番号4の係数α,βの時間的発展を表
している。同図に示すように、αの値が大きく、且つβ
の値が小さくなるという傾向に、素早く収束しているこ
とがわかる。
FIG. 16 shows the time evolution of the coefficients α and β of Experiment No. 4 among the experiments in which this maximum performance was obtained. As shown in the figure, the value of α is large, and β
It can be seen that the tendency of the value of becomes smaller quickly converges.

【0098】すなわちR=100%,K=0%とし、最
大の適合度を有する移動ロボットを選択するという条件
を設定することで、全くランダムなパラメータα,βを
各移動ロボット1が有する状況から、素早く良好なパラ
メータα,βの対を発見することができることがわか
る。
That is, by setting the condition that R = 100% and K = 0% and the mobile robot having the maximum fitness is selected, the situation in which each mobile robot 1 has completely random parameters α and β. , It is found that a good pair of parameters α and β can be found quickly.

【0099】図17はR=100%とし、K%を0.0
%,0.2%,20%のいずれかとし、さらに図11の
ステップS9における移動ロボットの選択方法として、
第1の方法または第2の方法を採用した場合における正
規化評価値を表している。また図18は、同様にして、
R=90%とした場合の正規化評価値を表している。い
ずれの場合も、第1の方法でK=0.0%としたとき、
良好な評価値が得られている。
In FIG. 17, R = 100% and K% is 0.0
%, 0.2%, or 20%, and as a mobile robot selection method in step S9 of FIG.
The normalized evaluation value when the first method or the second method is adopted is shown. Also in FIG. 18, similarly,
The normalized evaluation value when R = 90% is shown. In any case, when K = 0.0% in the first method,
Good evaluation values are obtained.

【0100】図19は、これらのうち、実験番号1のR
=90%、K=0.2%とした場合におけるパラメータ
α,βの時間的展開を表している。同様に図20は、実
験番号2のR=90%,K=0.0%とした場合のパラ
メータα,βの時間的展開を表している。さらに図21
は、実験番号4のR=100.0%,K=0.2%とし
た場合におけるパラメータα,βの時間的展開を表して
いる。
FIG. 19 shows R of Experiment No. 1 among them.
= 90% and K = 0.2%, the parameters α and β are shown over time. Similarly, FIG. 20 shows the time evolution of the parameters α and β when R = 90% and K = 0.0% of the experiment number 2. Further, FIG.
Indicates the time evolution of the parameters α and β in the case of R = 100.0% and K = 0.2% of Experiment No. 4.

【0101】この図19乃至図21を、図16と比較し
て明らかなように、図16に示した実験例においては、
パラメータα,βが極めて短時間の間に、それぞれ大き
な値、または小さな値に収束していること判る。
As apparent from comparison of FIGS. 19 to 21 with FIG. 16, in the experimental example shown in FIG.
It can be seen that the parameters α and β converge to a large value or a small value in an extremely short time.

【0102】以上においては、乱数により、合性力の絶
対値に応じた確率で移動ロボット1の移動方向を決定す
るようにしたが、ニューラルネット、ファジーなどの原
理を応用して、移動方向を決定することも可能である。
In the above description, the moving direction of the mobile robot 1 is determined by the random number with the probability corresponding to the absolute value of the compatibility force. However, the moving direction is determined by applying the principle of neural net, fuzzy, etc. It is also possible to decide.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、他の移動ロ
ボットから受け取った複数のパラメータの中から新たな
パラメータとするものを選択し、選択されたパラメータ
と現在のパラメータの一方を確率に基づいて選択し、選
択したパラメータの一部を変換し、変換したパラメータ
を新たなパラメータとするようにしたので、簡単且つ確
実に、低コストで、移動方向を決定することが可能にな
る。
As described above, according to the present invention , a new parameter is selected from a plurality of parameters received from other mobile robots, and one of the selected parameter and the current parameter is used as a probability. Since a part of the selected parameter is converted based on the selected parameter and the converted parameter is used as a new parameter, the moving direction can be determined easily, reliably, and at low cost.

【0104】[0104]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の移動ロボットの構成例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a mobile robot of the present invention.

【図2】移動ロボットの移動空間を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a moving space of a mobile robot.

【図3】移動ロボットの行う演算に用いられる関数Hを
説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a function H used for calculation performed by a mobile robot.

【図4】移動ロボットの行う演算に用いられる関数Eを
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a function E used in a calculation performed by a mobile robot.

【図5】移動ロボットの行う演算に用いられる関数Wを
説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a function W used in a calculation performed by a mobile robot.

【図6】移動ロボットの受ける圧力を説明する図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a pressure received by a mobile robot.

【図7】移動ロボットの受ける粘性力を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a viscous force received by a mobile robot.

【図8】移動ロボットの受ける引力を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an attractive force received by a mobile robot.

【図9】移動ロボットの内部の構成例を示すブロック図
である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a mobile robot.

【図10】移動ロボットの行う処理を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating processing performed by a mobile robot.

【図11】図10に続くフローチャートである。11 is a flowchart following FIG.

【図12】図11のステップS10の処理を説明する図
である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a process of step S10 of FIG.

【図13】図11のステップS11のより詳細な処理を
説明するフローチャートである。
13 is a flowchart illustrating a more detailed process of step S11 of FIG.

【図14】図12のステップS21の処理を説明する図
である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a process of step S21 of FIG.

【図15】図10のステップS3の処理を説明する図で
ある。
15 is a diagram illustrating the process of step S3 of FIG.

【図16】実験番号4のパラメータα,βの時間的展開
を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a temporal expansion of parameters α and β of experiment number 4.

【図17】R=100%とした場合における各実験番号
の実験結果を表すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing the experimental results for each experimental number when R = 100%.

【図18】R=90%とした場合における各実験番号の
実験結果を示すグラフである。
FIG. 18 is a graph showing the experimental results for each experimental number when R = 90%.

【図19】実験番号1のパラメータα,βの時間的展開
を表す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a temporal expansion of parameters α and β of experiment number 1.

【図20】実験番号2のパラメータα,βの時間的展開
を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing temporal expansion of parameters α and β of experiment number 2.

【図21】実験番号4のパラメータα,βの時間的展開
を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing the temporal expansion of parameters α and β of experiment number 4.

【図22】移動ロボットのデッドロックを説明する図で
ある。
FIG. 22 is a diagram illustrating a deadlock of a mobile robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 移動ロボット 2,3 車輪 4,4−1乃至4−8 ロボットセンサ 5,5−1乃至5−8 ポテンシャルセンサ 11 目的地 12 力学場発生装置 21 演算回路 22,23 レジスタアレイ 24 ゲート 25 レジスタアレイ 26 力ベクトル計算回路 27 乱数発生回路 28 移動方向決定回路 29 駆動回路 30 エネルギーチェック回路 34 通信装置 35乃至37 レジスタアレイ 38 パラメータ選択装置 39,40 レジスタ 41 適合度計算装置 1 Mobile robot A few wheels 4, 4-1 to 4-8 Robot sensor 5, 5-1 to 5-8 Potential sensor 11 destinations 12 Mechanical field generator 21 Operation circuit 22,23 register array 24 gates 25 register array 26 force vector calculation circuit 27 Random number generator 28 Moving direction decision circuit 29 Drive circuit 30 energy check circuit 34 Communication device 35 to 37 register array 38 Parameter selection device 39, 40 registers 41 Fitness calculation device

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 移動ロボットに作用する力を求め、求め
た前記力から前記移動ロボットの移動方向を決定する移
動ロボット制御装置において、 他の移動ロボットから、前記力を演算する係数により規
定されるパラメータを受け取り、 受け取った複数の前記パラメータの中から新たなパラメ
ータとするものを選択し、 選択された前記パラメータと現在のパラメータの一方を
確率に基づいて選択し、 選択した前記パラメータの一部を変換して新たなパラメ
ータとし、 前記新たなパラメータに基づいて前記移動ロボットの移
動方向を決定することを特徴とする移動ロボット制御装
置。
1. A mobile robot control device for obtaining a force acting on a mobile robot and determining a moving direction of the mobile robot from the obtained force, which is defined by a coefficient for calculating the force from another mobile robot. It receives a parameter, selects one of the received plurality of parameters as a new parameter, selects one of the selected parameter and the current parameter based on a probability, and selects a part of the selected parameter. A mobile robot control device, wherein the mobile robot controller is configured to be converted into a new parameter, and the moving direction of the mobile robot is determined based on the new parameter.
【請求項2】 前記他の移動ロボットより、前記パラメ
ータを受け取る処理から、選択した前記パラメータを新
たなパラメータとするまでの処理は、前記移動ロボット
のエネルギ量が、予め設定されている基準値より少ない
場合において行われ、前記新たなパラメータに基づいて
前記移動ロボットの移動方向を決定する処理は、前記エ
ネルギ量が前記基準値より多い場合に行われることを特
徴とする請求項1に記載の移動ロボット制御装置。
2. The process from the process of receiving the parameter from the other mobile robot to the process of setting the selected parameter as a new parameter is such that the amount of energy of the mobile robot is based on a preset reference value. The movement according to claim 1, wherein the processing that is performed when the amount of energy is small and determines the movement direction of the mobile robot based on the new parameter is performed when the amount of energy is greater than the reference value. Robot controller.
【請求項3】 前記パラメータを受け取る前記他の移動
ロボットは、隣接する移動ロボットであることを特徴と
する請求項1に記載の移動ロボット制御装置。
3. The mobile robot controller according to claim 1, wherein the other mobile robot that receives the parameter is an adjacent mobile robot.
【請求項4】 隣接する複数の前記他の移動ロボットの
パラメータのうちの、前記パラメータを前回受け取った
ときから今回受け取るまでの時間により規定される適合
度が最大の前記他の移動ロボットのパラメータを選択す
ることを特徴とする請求項3に記載の移動ロボット制御
装置。
4. A parameter of the other mobile robot having a maximum degree of conformity defined by the time from the last reception of the parameter to the current reception, out of a plurality of parameters of the other mobile robots adjacent to each other. The mobile robot controller according to claim 3, wherein the mobile robot controller is selected.
【請求項5】 前記パラメータを前回受け取ってから今
回受け取るまでの時間をLTIME、前記LTIMEの
間に行った移動方向の決定回数のうち、決定した前記移
動ロボットの移動方向に前記他の移動ロボットが存在し
たときの回数を#STOPとするとき、前記適合度fi
tnessは、 fitness=(LTIME+1)/(#STOP+
1) で表されることを特徴とする請求項4に記載の移動ロボ
ット制御装置。
5. The time from the last reception of the parameter to the present reception of the parameter is LTIME, and among the number of movement direction determinations performed during the LTIME, the other mobile robot is determined to move in the determined movement direction of the mobile robot. When the number of times when it exists is #STOP, the conformance fi is
tness is fitness = (LTIME + 1) / (# STOP +
1) The mobile robot controller according to claim 4, wherein
【請求項6】 隣接する複数の前記他の移動ロボットの
パラメータを、前記パラメータを前回受け取ったときか
ら今回受け取るまでの時間により規定される適合度の値
に対応する確率で選択することを特徴とする請求項3に
記載の移動ロボット制御装置。
6. A parameter of a plurality of the other mobile robots adjacent to each other is selected with a probability corresponding to a value of a goodness of fit defined by a time from the last reception of the parameter to the current reception. The mobile robot controller according to claim 3.
【請求項7】 前記パラメータを前回受け取ってから今
回受け取るまでの時間をLTIME、前記LTIMEの
間に行った移動方向の決定回数のうち、決定した前記移
動ロボットの移動方向に前記他の移動ロボットが存在し
たときの回数を#STOPとするとき、前記適合度fi
tnessは、 fitness=(LTIME+1)/(#STOP+
1) で表されることを特徴とする請求項6に記載の移動ロボ
ット制御装置。
7. The time from the previous reception of the parameter to the current reception of the parameter is LTIME, and among the number of determinations of the movement direction performed during the LTIME, the other mobile robot is determined to move in the determined movement direction of the mobile robot. When the number of times when it exists is #STOP, the conformance fi is
tness is fitness = (LTIME + 1) / (# STOP +
1) The mobile robot control device according to claim 6, characterized in that
【請求項8】 選択された前記他の移動ロボットの前記
パラメータを選択する確率をR%とするとき、前記現在
のパラメータを選択する確率を(100−R)%とする
ことを特徴とする請求項1に記載の移動ロボット制御装
置。
8. The probability of selecting the current parameter is (100-R)% when the probability of selecting the parameter of the other selected mobile robot is R%. The mobile robot controller according to item 1.
【請求項9】 前記パラメータを2進数で表し、その任
意のビットをK%の確率で反転して前記変換を行い、反
転して得られる2進数から、新たな前記パラメータを生
成することを特徴とする請求項1に記載の移動ロボット
制御装置。
9. The parameter is represented by a binary number, an arbitrary bit thereof is inverted with a probability of K% to perform the conversion, and the new parameter is generated from the binary number obtained by the inversion. The mobile robot controller according to claim 1.
【請求項10】 前記パラメータは2つであり、2つの
前記パラメータをそれぞれnビットの2進数の整数に変
換し、 2つのnビットの前記パラメータを1つにまとめて2n
ビットの2進数とし、 2nビットのうちの任意のビットをK%の確率で反転
し、 反転した後の2nビットの2進数を、nビット毎に分離
し、 分離したnビットの2進数を浮動小数点数に変換して新
たな2つの前記パラメータを生成することを特徴とする
請求項9に記載の移動ロボット制御装置。
10. The number of parameters is two, the two parameters are each converted into an n-bit binary integer, and the two n-bit parameters are combined into one 2n.
It is a binary number of bits, any bit of 2n bits is inverted with a probability of K%, the 2n-bit binary number after inversion is separated every n bits, and the separated n-bit binary number is floated The mobile robot controller according to claim 9, wherein the two new parameters are generated by converting into a decimal point number.
【請求項11】 前記移動ロボットに作用する力を、周
囲の力学場から受ける第1の力、移動方向に位置する前
記他の移動ロボットから受ける第2の力、前記他の移動
ロボットが移動したことにより生成される移動前の空間
から受ける第3の力、および、隣接する前記他の移動ロ
ボットが移動することによって受ける第4の力を合成し
た合成力とし、前記第2の力を演算するときの係数をA
P、前記第3の力を演算するときの係数をAa、前記第4
の力を演算するときの係数をAVとし、さらに2つの前
記パラメータをそれぞれα,βとするとき、前記α,β
は、 α=Aa/AP β=AV/AP で表されることを特徴とする請求項10に記載の移動ロ
ボット制御装置。
11. The force acting on the mobile robot is a first force received from a surrounding mechanical field, a second force received from the other mobile robot located in a moving direction, and the other mobile robot is moved. The second force is calculated by using a third force received from the space before movement generated by the above and a fourth force received by the movement of the other adjacent mobile robot as a combined force. When the coefficient is A
P , the coefficient when calculating the third force is A a , the coefficient when calculating the third force
Let AV be the coefficient for calculating the force of, and α and β be the two parameters, α and β, respectively.
11. The mobile robot controller according to claim 10, wherein is represented by α = A a / A P β = A V / A P.
【請求項12】 移動ロボットに作用する力を求め、求
めた前記力から前記移動ロボットの移動方向を決定する
移動ロボット制御装置の移動ロボット制御方法におい
て、 他の移動ロボットから、前記力を演算する係数により規
定されるパラメータを受け取り、 受け取った複数の前記パラメータの中から新たなパラメ
ータとするものを選択し、 選択された前記パラメータと現在のパラメータの一方を
確率に基づいて選択し、 選択した前記パラメータの一部を変換して新たなパラメ
ータとし、 前記新たなパラメータに基づいて前記移動ロボットの移
動方向を決定することを特徴とする移動ロボット制御方
法。
12. A mobile robot control method of a mobile robot control device, wherein a force acting on a mobile robot is obtained, and a moving direction of the mobile robot is determined from the obtained force, wherein the force is calculated from another mobile robot. Receive a parameter specified by a coefficient, select a new parameter from the received plurality of parameters, select one of the selected parameter and the current parameter based on probability, and select the selected parameter. A mobile robot control method comprising: converting a part of a parameter into a new parameter, and determining a moving direction of the mobile robot based on the new parameter.
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