砂を操る：自動化実験と即事モデリングで切り拓く複雑現象の制御工学

• Project/Area Number: 25K01252
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 石川 将人 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (20323826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南 裕樹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00548076)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2025: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 砂の挙動 / 制御系設計 / 機械学習 / 自動化実験

Outline of Research at the Start

本研究では，「砂の形状」を制御対象として扱うことを試みる．この複雑ながら再現性の高い現象に対し，本研究ではロボットアームによる砂への働きかけを制御入力，砂面の形状を出力と考え，着目した入出力間の実際のデータに即して因果関係を表す低次元モデル（即事モデル）を構築する．その際，データの取得において自動化実験による反復を活用すること，また効率的なモデル情報の取得のために確率的な観点を導入することを特徴とする．こうして得られたモデルに基づき，所与の目標状態(形状)に砂面状態を到達させる制御入力の設計，すなわち砂のマニピュレーションを行なう．