Long distance navigation of canine using light stimulation
Publicly Offered Research
| Project Area | Systems Science of Bio-navigation |
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| Project/Area Number |
19H04926
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大野 和則 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (70379486)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | イヌの行動誘導 / 光刺激 / ナビゲーション / イヌ / 行動誘導 / 遠隔操縦 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者は、ロボット技術を利用して、イヌの行動や能力を拡張する研究に興味がある。本申請では、光刺激を利用してイヌの長距離ナビゲーションを制御する方法を開発する。イヌが動く明るい光を追う性質を利用して、訓練を受けた使役犬の行動を制御し、特定の目的地までナビゲーションを制御する研究に取り取り組んでいる。明るくて輪郭がはっきりしたスポット光源をイヌの異なる向きに搭載し、人間がジョイパットで光を照射する向きを変えることで、イヌの進む向きを変えることに成功している。課題は、長距離ナビゲーションを制御するまでには至っていないことである。本申請では、この課題を解決する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、イヌの長距離ナビゲーションを実現することを研究の目的としている。この研究を実現するために、今期間は下記の3つの項目について研究に取り組 み成果をえることが出来た。
1.イヌが持っている光を追う性質を誘発する光刺激の条件を特定：明るい屋外(照度:20000lx~40000lx)でイヌが注目する光の明るさの条件の解析を継続して行った。環境光と照射する光の明るさと犬が見つける割合をモデル化することができた。
2.特定した光刺激を実現する超高輝度で超省エネな光源の開発と行動誘導スーツへの搭載：LEDライトとレンズを利用して高輝度なスポット光源の作成を行った。平行して、環境を集光して明るいスポット光源を作る研究を実施した。環境光を利用した場合、集光部では十分な明るさの光を集めることができたものの、照射部で明るいスポット光を作ることができなかった。実験はLEDライトとレンズを利用したスポット光源を利用して行うことにした。
3.イヌの運動学モデルの構築と、モデルを利用したナビゲーションの実現：イヌを目的の方向に誘導するために、光の刺激に対するイヌの動きのデータから、動きの角速度を推定する方法を開発した。移動速度を仮定することで、次の動きを予測可能になった。また、スーツ搭載カメラを利用してイヌを遠隔操縦して、屋内の複数フロアーの長距離移動と階段の上り下りを実現した。また、行動誘導中のイヌのモチベーションを心拍変動から把握する技術の開発や、光刺激を利用した人のナビゲーションにも成功した。一方で、コロナの影響で、イヌの実験場所への出張が制限されたため、行動モデルを利用した自動化まではたどり着くことが出来なかった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
