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Construction of behavioral decision mechanism based on prediction of perceptual information for elucidation of environmental adaptability

Research Project

Project/Area Number 22K20432
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0302:Electrical and electronic engineering and related fields
Research InstitutionOsaka Metropolitan University

Principal Investigator

KANATA Sayaka  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 講師 (60605567)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords自律移動 / 環境適応 / 階層化システム / 自律ロボット / 未知環境 / 移動ロボット / 知覚情報の予測 / 制御
Outline of Research at the Start

本研究は未知環境において作業目的を達成するロボットの実現を目的とし,環境適応能力の解明を目指す.生物が脳と身体構造,感覚器の3つを同時に発達させてきたことに着目し,目標状態をロボットの知覚(センサ)情報で規定し,自律的に適切な行動を選択する仕組みを構築する.次に,目標画像を与え,それを実現するような入力(行動)の選択問題に取り組む.行動と予測画像を繰り返すことで,行動計画を立てることができる.行動計画の不確かさを定量化し,目標状態への距離と照らし合わせた行動システムを構築することで,環境の不確かさ低減と目標達成行動を結びつける枠組みを構築する.

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research project is to elucidate the robot's ability to adapt to its environment in order to realize a robot that can achieve its work objectives in an unknown environment. Focusing on the fact that living organisms have developed the brain, body structure, and sensory organs simultaneously, we decided to construct a mechanism to autonomously select appropriate actions by specifying the target state with the robot's sensory information. Focusing on the interaction between the environment and the robot's actions, this study examines a framework for processing a series of actions selected by the robot, the resulting changes in the environment, and how the robot perceives these changes to verify their practicality.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

未知環境で働くロボットを実現するために,目標値をロボットの知覚情報として与える点が本研究の特徴である.知覚情報の予測が正確であることは,認識した環境とそのときの行動が期待通りであることを表す.予測のズレ要因を,行動の不確かさか環境推定の不確かさと分離せず,知覚情報の予測モデルを常に更新させ,とるべき行動の変容に結びつける.このことで,環境の不確かさと作業目的の両方を同時に議論するものである.行動計画の不確かさを定量化し,目標状態への距離と照らし合わせた行動システムを構築することで,環境の不確かさ低減と目標達成行動を結びつける枠組みを構築を目指した点が,本研究の特徴である.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 Other

All Presentation (4 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] 視覚情報に基づく環境変化に応じた制御則の自律調整法の提案2023

    • Author(s)
      池上 隆史,金田 さやか,下村 卓
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シングルロータにおける天井壁効果モデルの実験による検証2023

    • Author(s)
      金田 さやか,後藤 僚太,中西 弘明,下村 卓
    • Organizer
      第61回飛行機シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 鏡像法に基づく回転翼機における地面効果モデルの提案2023

    • Author(s)
      金田さやか,中西弘明,下村卓,伊藤駿介
    • Organizer
      第29回ロボティクスシンポジア
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚情報に基づく環境変化に応じた制御則の自律調整法の提案2023

    • Author(s)
      池上隆史,金田さやか,下村卓
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪公立大学航空宇宙工学分野制御グループ | 航空宇宙制御工学

    • URL

      https://www.aero.osakafu-u.ac.jp/as/shimomura/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪公立大学航空宇宙工学分野制御グループ

    • URL

      https://www.aero.osakafu-u.ac.jp/as/shimomura/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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