2022 Fiscal Year Annual Research Report
やわらかいダイナミクスとフレキシブルセンサー技術の融合による情報処理限界の突破
| Project Area | Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing |
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| Project/Area Number |
18H05472
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中嶋 浩平 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (10740251)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹井 邦晴 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20630833)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ソフトロボット / 物理リザバー計算 / 非線形力学系 / フレキシブルセンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は最終年度ということもあり、これまで行ってきた研究をまとめ上げることを意識して進めた。まず、Indirect Sensingにおいては人工筋肉それ自体のダイナミクスを物理リザバーとして活用し、長さ推定を高精度に実装できることを示した。また、同様のタスクに関してPhysics-Informed Approachも導入した。更にフレキシブルセンサー技術とリザバー計算を融合することで、雨滴を検知し、雨量と風速を同時にリアルタイムで計測できるシステムを構築した。この成果はAdvanced Materialsに掲載され、プレスリリースもなされた。二つ目には、やわらかい身体のダイナミクスを計算資源とし、閉ループ制御を埋め込む研究を行った。具体的には、シリコンでできたタコ腕型ソフトロボットアームを４つ搭載したタコロボットを構築し、物理リザバー計算のフレームワークのもと、ロコモーションや遊泳動作を実装した。ここではタコ腕一つ一つが物理リザバーとして機能し、それらの結合系と考えられることから、Deep Reservoir Computingの構成になっているとも考えられる。また、人工筋肉において同様に閉ループ制御を実装し、周期的パターンやカオス的挙動を実装できることを示した。特に人工筋肉にかかる負荷をパラメータとし、分岐の埋め込みに成功した。最後に、やわらかいロボットのための物理リザバー計算の基礎をソフトロボット学の教科書においてまとめあげた。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Physical Reservoir Computing2022
Author(s)
Kohei Nakajima
Organizer
International School of Solid State Physics: 82nd Workshop "Unconventional Computing, Materials Science, Informatics, Hardware, Software", 2022/10/20-26, Erice-Sicily, Italy.
Int'l Joint Research / Invited
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