使用无线电波的无线通信通常用于操作员远程控制在大范围内移动和操作的机器人。然而，如果机器人绕过厚墙、建筑物、树木或山等障碍物的另一侧（视线之外），无线电波将被阻挡，通信将被切断，从而无法远程控制机器人。在这种情况下，机器人端发送的位置和方向等数据也将不再被接收。
作为解决此问题的对策，ad-hoc 多跳通信 (※1)技术是存在的，但大多数直接基于主要为互联网设计的无线LAN技术，因此不适合控制，并且存在一个问题，如果通信路径经过多个机器人并根据周围环境的变化而改变，则通信会中断一次，在那段时间控制会停止。考虑到人类无法进入的灾难现场，无法远程控制或通信中断可能会对机器人活动产生严重影响。
此外，迄今为止，许多机器人都使用 24 GHz 频段来控制无线电波，该频段不需要无线电台许可证，而且设备价格便宜。然而，该频段不仅用于个人电脑和智能手机中标准配备的无线局域网，还用于微波炉等，存在干扰风险，并且存在容易被障碍物阻挡或衰减的问题。
在这项研究中，我们开发了一种新的通信方法技术，即使目标机器人放置在无线电波被障碍物阻挡的视线之外，也可以通过构成网络的其他机器人对目标机器人进行远程控制和状态监控（遥测）（图1）。
通过使用该技术，即使操作员和机器人位于视线之外，我们也可以利用无线电同时向多个站传输的事实，并通过中继站通过多个通信路径冗余地传输控制数据和遥测数据，从而可以不间断地远程控制机器人。
实现该技术的关键是，我们从根本上回顾了无线LAN等现有通信方式，设计并开发了一种专门用于“机器人控制”的新通信程序（访问控制协议），以“中继传输”为前提，实现了响应延迟时间短和通信信号之间的互不干扰。具体来说，采用机器人控制的“时分多址”方法，提前为每个路径（例如控制站和中继器之间）分配交换通信信号的定时。站、中继站与中继站之间、或者中继站与机器人站之间，可以使得用于数据传输的时隙更加高效。此外，与无线LAN等依赖于终端之间自由竞争的访问控制协议不同，可以保持恒定的响应延迟时间以确保通信路径，并且即使通过中间中继站也可以保持机器人接收到的控制数据的“新鲜度”。
另外，传统的通信方法主要假设终端的位置是固定的或者不经常移动，并且为了即使花费时间也发送所有必要的数据，在开始通信之前搜索并设置中继路由。该技术消除了这一步骤，简化了移动终端的控制过程。具体来说，作为机器人控制的中继方法，我们首次采用了一种方法，其中通过不同路径接收的所有信号始终使用上述时分多址方法接收，并且在接收侧仅接收较强的信号。通过这些技术，中继站的响应延迟时间根据情况从几十毫秒到几百毫秒不等，而新开发的设备已将控制数据传输周期缩短到50毫秒以内。※2)，可以避免控制不稳定，并消除因机器人移动而改变中继路径时发生的通信断开情况(※3）。
所开发的无线设备（图 2 和图 3）在两个方向上使用 920MHz 频段来传输控制信号和遥测信号。该频段距离较远 (※4），与24GHz频段的Wi-Fi一样，它需要无线设备的技术标准合规性认证，但不需要无线站许可证或无线运营商资质，而且设备的价格也变得越来越便宜。此外，本次演示实验所使用的无线设备也获得了技术标准符合性认证。此外，还建立了安全共享无线电波而不会相互干扰的标准，从而降低了干扰风险。
为了验证这项技术，NICT和AIST利用原型设备进行了室外现场演示实验，成功演示了对操作者视线之外的小型四轮机器人的稳定遥控及其遥测信号的接收。中继装置安装在无人机（多旋翼无人机）上，悬停在大约20m到30m的高度（※5），通过它我们构建了一条与小型四轮机器人的无线通信线路（图4和图5）。世界上还没有任何其他地方有任何技术可以通过无人机控制其他机器人，并且即使中继路线中途改变也能防止通信被切断。
这次进行的演示实验中，控制目标是地面上的小型四轮机器人，但未来我们计划将控制目标扩展到飞行的无人机。此外，为了进一步提高无线通信的可靠性，除了用于紧急备份的920MHz频段外，我们还计划将无线设备扩展到包括信道数量有限但能够更远传输无线电波的VHF频段（300MHz以下）。
所开发的技术预计不仅可用于灾难期间的机器人调查，例如无线电波难以传播的建筑物内部或附近，而且还可用于山区低空无人机飞行监测调查和货物运送等应用，并且有望成为实现多个机器人和无人机自主协作以形成高可靠无线网络的系统的基础。