一般社団法人 人工知能学会
Japanese Society for
Artificial Intelligence

人工知能学会研究会資料
JSAI Technical Report
SIG-Challenge-047-2 (3/30)

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RoboCup Logistics League における一方通行経路設定に対する格子状経路の追加に関する一考察
About One-Way Routing with Mesh Points at RoboCup Logistics League○辻 和輝，津田 諒太，木綱 智，内海 孝亮，植村 渉
Kazuki TSUJI, Ryota TSUDA, Tomo KIZUNA, Kosuke UTSUMI and Wataru UEMURA

龍谷大学

ࡣࡌࡵ࡟Ryukoku University

tsuji@vega.elec.ryukoku.ac.jp, wataru@rins.ryukoku.ac.jp
Abstract
現在，生産現場では作業の効率化を図って機械による Factory Automation(FA) 化が進んでいる．
多品種少量生産が必要とされており，それに伴い，加工機械の入れ替わりが頻繁に起きるようになっている．製品を搬送する移動式ロボット

Figure 1: 競技で使う加工マシン (Module Production Sys-

は，それら加工機器間を移動する必要があり，移tem)

動経路を状況に応じて設計する必要がある．特に複数台のロボットが混在する環境では，お互

2いのロボットの経路計画を考慮するのが難しい

RoboCup Logistics League (RCLL)

場合もあり，ロボット間通信を行わずに経路設

2050 年に人型ロボットでワールドカップ・チャンピオン計をする必要がある．一方通行ルールをロボッにサッカーで勝つことを目的として，ロボットの自律制トに導入することで，それら通信問題の影響を御技術を競う競技会である RoboCup が 1997 年より開受けない経路設定方法が考えられる．本研究で催されている．RoboCup には現在サッカー以外を扱う競は，一方通行の経路設定に対し，格子状の経路技もあり，その中の一つである RoboCup Industrial にを追加することで，その効果を評価する．

は，Logistics League と呼ばれるリーグがある．RoboCup

Logistics League(RCLL) では，Festo 社製の移動式ロボッ

1トである Robotino 3 を用いて，生産現場における FA 化をはじめに想定した環境で競技を行っている．RCLL では作業環境の現在の生産現場においては人間が行っている作業を機械が探索，4 種類の Module Production System(MPS)(Figure代わりに行う Factory Automation(FA) 化が進んでいる．

1 による製品の加工，製品の納品の工程を競技としている．

さらに，顧客のニーズの多様化や市場の変化に対応するに伴い加工機械の頻繁な入れ替えが想定される．それら

RCLL の試合は 3 つの Phase に分かれており，SetupPhase，Exploration Phase，Production Phase である．実の環境において部品や製品を搬送する移動式ロボットは，際に Robotino 3 が行動をするのは Exploration Phase と移動経路計画を状況に応じて設計する方法が必要である．

Production Phase になる．RCLL におけるゲームフィー

各ロボットが移動する際に電波状況の問題や管理サーバのルドを Figure 2 に示す．

不調等により，各ロボット間の通信が困難な場合がある．
ロボット間通信を行わない場合，他のロボットの経路に干RCLL では 1 チーム最大 3 台の Robotino を用いて，2チームが同一のフィールドで競技を行う．Figure 2 のシア渉して，渋滞やデッドロックを引き起こす可能性がある．

ンとマゼンタの長方形が MPS を示しており，フィールドそこで解決方法として一方通行の移動ルールを与えた移動経路計画を検討している[5]．

内に各チーム 6 台，計 12 台の MPS が配置される．Figure

べく，多品種少量生産の生産形態を取ることが多く，それ2 における MPS の位置，角度は一例を示したものであり，

7

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Figure 2: RCLL2016 のフィールド図

Figure 4: 2013 年の移動経路ᅗᖺᗘࡢ⛣ື⤒㊰
Figure 3: RCLL の 2013 年（左）と 2014 年（右）のフィールド図ていく必要がある．そこで環境情報の更新に応じて移動経路の再設定をする一方通行ルールを検討した[5]．

配置されるゾーンは固定されているが，実際の競技におい3てはフィールドの y 軸に沿って線対称になるように MPS

作成する移動経路の種類とゾーン内の位置と角度が毎試合毎にランダムで

現在の RCLL では試合ごとに MPS の向きと種類がラン配置される．

ダムでフィールドに設定されるが，配置されるエリアとチームごとの台数は固定されている．そのため，MPS が2.1

RCLL における移動経路計画配置されることがなく，試合ごとに MPS の配置の影響を受けることのないエリアが存在している．Figure 5 の Z17

RCLL では 2015 年からルールの変更があり現在のフィールドの形が取られている．2014 年までは MPS を用いずから Z5 までの並んだエリアと，Z20 から Z8 までの凹型に加工用マシンを直接床上に配置していた．2013 年のフのエリアが該当する．それらのエリア間においては常にィールドは 5.6m × 5.6m であり，2014 年のフィールドは固定の経路を設定することができる（Figure 5）．そこで，11.25m × 5.6m であった．それぞれのフィールドの周囲の一部には高さ 0.5m の壁がある．それぞれの年度のフィー

それら 2 つの閉じた経路に対して一方通行を設定し，さルド図を Figure 3 に示す．フィールド中の正方形が作業らに閉じた経路間をつなぐ経路を用意する方法を提案した[5]．しかし，この方法では，現在地と目標地の組み合機械を示しており，ゲームごとに作業機械の配置場所はわせによっては，遠回りの経路を選択することになり，効固定であるが 90 度ごとの向きは変更するようになってい率が悪い．

る．2014 年までのルールではチームごとにフィールドがそこで，本研究ではそれぞれの一方通行経路内におい存在しており，相手チームは別のフィールドを利用していてショートカットとなる経路を追加することで，効率の改たため，同一フィールド上で移動するロボットの情報は既善を図る．今回は経路の追加方法として 2 つのパターン知であった．また，作業機械の位置も固定であったため，を検討する．

フィールドをあらかじめマス目状に区切ることが可能で一つ目の方法として，Figure 6 の上図であり，左右対あった．著者らのチームである BabyTigers-R では，マス称に経路を追加する方法である．これを提案法 1 とする．

目に沿って移動方向を設定することでロボット間の衝突回避を行った（Figure 4）[2]．

二つ目の方法として，Figure 6 の下図であり，上方向向きの経路を追加する方法である．これを提案法 2 とする．
これらの効果を確認する．ここでは，実際に MPS やそれ2015 年から新たなルールとなり，加工機械として MPSに類似する寸法の物体の設置や複数台のロボットを用意సᡂࡍࡿ⛣ື⤒㊰が用いられることになった．MPS の配置場所がランダムすることが難しいため，シミュレータである Gazebo を用になったため，フィールドをマス目で区切ることが難しくなった．Exploration Phase においては Robotino がフィーいて検証する．

ルドを探索し，MPS が置いてあるエリアを探し，MPS の

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種類とエリアの情報を RefBox へと報告する必要がある．

実験

MPS が配置エリアのどこに配置されているかがわからない状態でセンサで環境情報を検知しながら移動するため

RCLL においてロボット間通信を行わない状況でのロボットの移動時間を比較する．一方通行経路内にショートカッ

経路設計においても MPS の検知に合わせて設定をし直しトとなる経路を追加し，その効果を確認する．比較用の移8⛣ື⤒㊰⛣ື⤒㊰ᅗᐇ㦂⤖ᯝࢢࣛࣇ

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Figure 8: 実験結果

Figure5: 一方通行の移動経路ᅗ୍᪉㏻⾜ࡢ⛣ື⤒㊰

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謝辞
本研究は JSPS 科研費 15K16313 の助成を受けたものである．

参考文献
[1]

http://www.robocup.org[2]

Wataru Uemura, et. Al, “Team Description Paper.
BabyTigers - R”, RoboCup 2013: Robot World CupXVII, 2013.

[3]
ᅗ  ㏣ຍࡋࡓ⤒㊰ᐇ㦂ᐇ㦂

University and Aachen University of Applied Sciences, 2013.

ᅗ  ㏣ຍࡋࡓ⤒㊰

Figure 6: 追加した経路[4]

動経路として，RCLL の優勝チームであるアーヘン工科Tim Niemueller, et. Al, “Fawkes for the RoboCup
Logistics
League”, RoboCup Symposium, Hefei, China, 2015,

大学チーム Carologistics のプログラムを用いる（Figure7）[3]．

https://www.fawkesrobotics.org/projects/rcll2015-

結果を Figure 8 に示す．提案法 1 が Figure 6 の上図，
提案法 2 が Figure 6 の下図の結果を示している．

5

Tim Niemueller, et. Al, “The Carologistics
RoboCup Logistics Team 2013”, RWTH Aachenrelease.
[5], 辻 和輝，植村 渉, “Fawkes を用いたマルチロボットにおける一方通行ルールの提案と評価”, 人工知能学


おわりに会第 45 回 SIG-Challenge 研究会，pp. 10 – 12，2016.

本研究では Logistics League の環境において一方通行ルー[ ]ルを実装し，さらに閉じた経路間にショートカットとなるཧ⪃ᩥ⊩ 6

小田翔平，植村渉，“可視光通信における信号定位に経路を加えることを提案した．ロボットが移動を行った際関する一考察”，第 19 回創発システムシンポジウム，に移動時間がどのように変化するかを比較した．今後のp. 34，2013．

課題としては German Open2017 および，名古屋世界大会において実環境において動作させることである．

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Figure 7: Carologistics の経路計画の骨格となるルート9