| Project/Area Number |
22K02819
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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 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Kisarazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
歸山 智治 木更津工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (40455118)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 淳 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10235351)
山田 悟 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40249777)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | バーチャルコミッショニング / デジタルツイン / 遠隔学生実験 / 教育の質保証 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、我が国のサイバー空間と実空間の一体化の進展は目まぐるしく、この空間がもたらすパラダイムシフトの時代に活躍できる人材を育成することは、工学教育機関において喫緊の課題である。
本研究では、学生の実験・実習で実際に使用することができる実験装置のバーチャルモデルを作成し、バーチャルコミッショニング技術を活用したリモート演習環境を構築することでパラダイムシフトに対応できる人材の育成の一端を担う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等教育機関の工学実験・実習では、学生が実際に機器を操作することの教育効果を重視し、その環境でデータを取得・解析などをすることで学習していくことが多いが、学習するための時間と空間が制約されるため、自学自習することは難しい。本研究では、産業オートメーション業界ですでに活用されているバーチャルコミッショニング技術を用い，学生の実験・実習で実際に使用することができる実験装置のバーチャルモデルを作成し、リモート演習環境を構築する。構築する環境は、時間・空間に制限されることがないため、コロナ禍や天災等による有事の際にも学びを止めることなく、さらに通常時でも実践的技術者を育成する教育機関が互いに協力し合うことで、有限である教育設備を最大限に活用できるツールとなる。
昨年度までに，6軸ロボットアームではコントローラーからの制御信号で実機とバーチャルモデルのそれぞれを操作することができ，また，実機から得られる角度センサーの値をバーチャルに反映させることが可能とし．製造ラインの一部の機器をバーチャル空間上に再現し，実機-仮想コントローラ-，バーチャルモデル機-仮想コントローラー，実機-実機コントローラーでの制御を実現した．今年度は，デジタルツイン環境を体験するための教材の例として自立型4輪駆動車ロボットであるmyAGVと6軸アームロボットであるmyCobotを使った簡易的なデジタルツイン環境の構築を行い，評価を行った。また，ROS環境化で制御していたものを種々の生産ラインモデルに対応できるようシミュレーションデータをUnityにて動的な表現できることを確認した．次年度より，MATLAB/Simulinkにてモデルを構築し，バーチャル環境化にて所有している実験装置の作成を目指す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1年目の成果を学会にて発表したが，2年目に予定していたMATLAB/Simulinkによるモデルの構築が遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
MATLAB/Simulinkによるモデルの構築が遅れているが，共同研究教育機関で所有している実機のモデル化はできているため，MATLAB/Simulinkモデルを急ぎ構築していく．
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