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2016 Fiscal Year Research-status Report

普遍的性質の発見による汎化能力の獲得と学習による状態行動空間の分化(国際共同研究強化)

Research Project

Project/Area Number 15KK0015
Research InstitutionHosei University

Principal Investigator

伊藤 一之  法政大学, 理工学部, 教授 (90346411)

Project Period (FY) 2016 – 2018
Keywords汎化 / 発見 / 学習 / ソフトロボット / 多脚ロボット
Outline of Annual Research Achievements

生物は,数少ない経験から未知の多数の事象に適用可能な汎化された振る舞いを構成することができる.これは,高等生物だけではなく,小動物や昆虫などの下等生物にもみられる極めて優れた性質であり,従来の工学における「多数の事象から少数の抽象化された事象を抜き出す」という統計学的な枠組みでは説明が不可能な対照的な現象である.
この生物の仕組みに注目し,本研究では,「汎化機能を実現しているものは,実世界に最初から存在している普遍的性質である」との仮説をたて,この「普遍的性質を発見し汎化を実現するためのプロセス」と,「学習により状態・行動空間を分化させ,振る舞いの精度を向上させてゆくプロセス」の2つのプロセスからなる新しい学習の枠組みを提案した.
28年度は,イギリスのブリストルロボティクス研究所に渡航し,ブリストルロボティクス研究所のソフトロボット技術を用いて,昨年度に日本で開発した多脚ロボットの改良を行った.
具体的には,生物が先天的に有する機能に注目し,生物が身体を用いて情報を抽象化している仕組みを,ソフトロボットの技術を用いて実現する方法について検討した.その一例として,生物のタコの振る舞いに注目し,ロボット全体がシリコンによって構成された柔軟多脚ロボットを実現し,実験により,タコが物体を把持する際に用いている戦略を再現することで,様々な未知形状の物体の把持が容易に実現可能であることを確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

既に,ソフトロボットを製作するための技術習得,並びに,ソフトロボットを申請課題に適用するためのロボットの基本設計は完了しており,現在,プロトタイプを作製しながら,問題点の洗い出しと改良を行っている段階であり,概ね予定通りに進んでいる.

Strategy for Future Research Activity

年度前半は,生物が先天的に有する機能に注目し,生物が身体を用いて情報を抽象化している仕組みを,ソフトロボットの技術を用いて実現する作業を行う.
年度後半は,日本に帰国し,開発されたロボットに提案する学習アルゴリズムを適用し,様々な未知環境に対応可能であることを確認する.

  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Flexible manipulator inspired by octopus: development of soft arms using sponge and experiment for grasping various objects2017

    • Author(s)
      Kazuyuki Ito, Shunsuke Hagimori
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 1 Pages: 1, 6

    • DOI

      10.1007/s10015-017-0360-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Semicircular duplex manipulator for rescue operation: size and weight reduction2016

    • Author(s)
      Kazuyuki Ito, Soichiro Kimura
    • Journal Title

      Int. J. Advanced Mechatronic Systems

      Volume: 7-2 Pages: 104,113

    • DOI

      10.1504/IJAMECHS.2016.082628

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A control law for vehicle merging inspired by dragonfly behavior2016

    • Author(s)
      Kazuyuki Ito, Naoyuki Sakuraba, Kei Yamaguchi
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 1 Pages: 1,10

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0342-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 強化学習による冗長ロボットの制御 -状態・行動空間の汎化における実世界の果たす役割-2017

    • Author(s)
      伊藤一之
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学,(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • Invited
  • [Presentation] Perception using properties of the real world -Task to distinguish objects in cans-2017

    • Author(s)
      Yuzo Chojin, Kazuyuki Ito
    • Organizer
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • Place of Presentation
      Beppu, Oita
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 三次元環境を移動可能な多脚型ロボット2016

    • Author(s)
      齋藤 明日希,永山 和樹,本間 義大,青栁 龍志,佐藤 雄治,伊藤 一之,大道 武生,芦澤 怜史,松野 文俊
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター,(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-12-15 – 2016-12-17
  • [Presentation] Path Generation Algorithm for Search and Rescue Robots Based on insect Behavior -Parameter Optimization for a Real Robot-2016

    • Author(s)
      Taishi Takeda, Kazuyuki Ito, Fumitoshi Matsuno
    • Organizer
      International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fundamental Problem of Reinforcement Learning2016

    • Author(s)
      Kazuyuki Ito
    • Organizer
      Seminar Series in Soft Robotics, Bristol Univ.
    • Place of Presentation
      Bristol University, UK
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Invited
  • [Presentation] Semi-Autonoumous Modular Robot for Maintenance and Inspection2016

    • Author(s)
      Yuji Sato, Kazuyuki Ito
    • Organizer
      International Conference on Autonomic and Autonomous Systems
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 三次元環境を半自律移動可能な多脚型ロボット -壁面に対応可能な吸盤脚の提案-2016

    • Author(s)
      齋藤明日希, 永山和樹, 伊藤一之, 大道武生, 芦澤怜史, 松野文俊
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-11
  • [Presentation] 三次元環境を半自律移動可能な多脚型ロボット -多様な形状のパイプへ対応可能な柔軟脚の提案-2016

    • Author(s)
      青栁龍志,本間義大,伊藤一之,松野文俊
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-11
  • [Presentation] 三次元環境を半自律移動可能な多脚型ロボット -瓦礫環境へ対応可能な柔軟構造の提案-2016

    • Author(s)
      鏑木彩加, 林健太郎, 伊藤一之, 松野文俊
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-11
  • [Presentation] Acquisition of the arm behavior to utilize properties of the real world -Task to distinguish objects in cans-2016

    • Author(s)
      Yuzo Chojin, Kazuyuki Ito
    • Organizer
      International Conference on Control, Automation and Robotics
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      2016-04-28 – 2016-04-30
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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