システムの安全性を保証する「制御バリア関数」の基礎とロボット自律制御・安全制御技術への応用　～デモ付～　＜オンラインセミナー＞

講師の言葉

　第１部では、基礎編として制御システムの安全性とは何か？という基本的な問題からスタートし、制御バリア関数を利用するメリット、現在までに多数提案されている様々な制御バリア関数を歴史とともに紹介します。つづいて、制御バリア関数を使ってシステムの安全性を保証するための理論的根拠を、用いる数学的ツールとともに紹介します。さらに、制御バリア関数を用いた安全フィルタやヒューマンアシスト設計法を紹介します。第１部の最後では、モデル予測制御との比較を行い、制御バリア関数を用いる手法との使い分けポイントについて議論します。

　第２部では、実践編として、モバイルロボット（移動体）の制御への具体的な応用例を実験の様子も含めて紹介します。まずは最も簡単な例である単一のモバイルロボットによる障害物回避制御問題を題材として、問題設定から制御系設計までの具体的な流れを紹介し、さらにPythonを用いた数値シミュレーション実践例を紹介します。つぎに、モバイルロボットの制御に限定しても様々な応用事例があることを紹介します。

　本講義を通じて、制御バリア関数を用いた安全性向上手法がいかに汎用的で制御系設計および実装が容易であるか、すなわち実用的であるかが伝われば幸いです。