シミュレータと実機の双方を活用するAIロボットプログラミング学習環境
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21K02933
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮脇 健三郎 大阪工業大学, 情報科学部, 准教授 (30585005)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 教材情報システム / ロボット / シミュレータ / プログラミング / ディープラーニング |
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| Outline of Research at the Start |
自宅等でも継続的に学習可能なAIロボットカーによるPBL環境を目指し，本研究では4年の研究期間で次の研究項目を実施する．
(a) 容易に機能拡張が可能な小型AIロボットとシミュレータの開発．
(b) コンペティション（競争）形式で学習意欲を高めるPBLコンテンツの開発．
(c) 円滑なPBL推進のためのタスク分担，および遠隔地間の共同開発方式の確立．
(d) 構築したPBL環境の評価と総括．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではシミュレータと実機の双方を活用するAIロボットプログラミング学習環境の実現を目標とし，次の４つのサブテーマを掲げている．
(a)容易に機能拡張が可能な小型AIロボットとシミュレータの開発．
(b)コンペティション（競争）形式で学習意欲を高めるPBL学習コンテンツの開発．
(c)円滑なPBL推進のためのタスク分担，および遠隔地間の共同開発方式の確立．
(d)構築したPBL環境の評価と総括．
今年度はサブテーマ(c)および(d)に取り組んだ．具体的には中型の実機ロボットを開発し，複数の大学生から構成されるPBLメンバーに分担してソフトウェア開発をしてもらった. 分担内容としては「ロボットの自律移動部分」「ロボットの移動経路可視化部分」「画像処理・物体認識部分」というように分担した．自律移動の部分については前年度と異なり,屋外自律走行を主体としたやや高度な課題を設定した. また,遠隔地間での共同開発においてはgithubを活用して,ソースコードを共有しながら実施することに加えて,Docker上で動作する簡易なシミュレーション環境を実装し,自宅でソフトウェアを構築することも,大学等で実機ロボットを見ながら開発することも可能とした. 以上の成果を応用したロボットを用いて屋外自律走行ロボットの性能を競う「中之島ロボットチャレンジ」という大会にPBLメンバーに参加してもらった. これは,大阪市中央公会堂周辺の約480mのコースをロボットに自律走行させる競技会であるが,無事完走することができた.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
先述したとおり，今年度は当初目標通りサブテーマ(c)を達成し，(d)に着手しており，研究計画は順調に推移している．
今後も計画通り進められるように注力したい．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で目指すPBLシステムの枠組みはほぼ完成しており，最終年度となる2024年度は主に評価と総括に取り組む．
2024年度前半は完成したシステムを拡張し，より実践的な内容にしたい．例えば近年，自動配送ロボットが実用レベルに達している．PBLの内容としてもこのような状況に追従できるようにした上で，総括したいと考えている．
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
