ブルドーザーのファジィ制御

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ブルドーザーを自動化するのは簡単でない.それは運転技術そのものが難しいためでもあるがそれ以上に問題なのは, 作業環境や作業目的が多様で状況に応じて制御方法を変えなければならないこと, また, 人間は五感を利用して状況把握ができるがそれに匹敵する安価なセンサーが存在しないことである.そこで我々はブルドーザーを完全に無人化するよりも, 人間と機械とが協力して作業する半自動システムを考えた.すなわち, 通常の運転は自動制御装置が受け持つが, 人間は高度なセンサーとして常に状況を判断する一方, 特殊な作業を必要と感じたらいつでも介入できる.これによって人間は単純作業から解放され, しかも熟練を要する仕事には腕前を十分発揮することができる.本システムは何ら特殊なセンサーを必要とせず, ファジィ制御によって高度な自動化と人間の自由な介入とを達成した.開発にあたっては, まず, いくつかの仮定の下でブルドーザー作業のシミュレーション・モデルを構築した.これは熟練者といえども自分の運転方法を言語ルールとして表現できるとは限らないので, 論理的な分析とシミュレーション実験とを併用してルールを作成するために欠かせない手順である.これから得られた手動制御の基本原則をPID型の制御に置き替えてみると特定の状況ではうまく働くが, それには特殊なセンサーが必要で, また目的や環境の変化には適応できないことが判明した.そこですべての場合をカバーできるようなファジイ・ルールを研究してファジィ制御システムを構築した.このシステムはシミュレーション実験では好結果を得たので, 実用システムを設計し実際のブルドーザーを用いて整地作業の自動化実験を行った.いく種類かの初期地形に対する実験結果はすこぶる良好で, ファジィ制御は熟練した人間の作業とほぼ同等の成績を収めることができた.
1994-12-15

ブルドーザーのファジィ制御

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