2016 Fiscal Year Research-status Report
社会実装指向型ロボット教育手法の深化および機械工学分野における実践的高度化の試み
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16K00984
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
多羅尾 進 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80300515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 康宣 一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40290689)
津田 尚明 和歌山工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40409793)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 社会実装教育 / プロトタイピング / 社会実装指向型ロボット教育 / EV自律走行ロボット / 協働ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「社会実装教育」のプロトタイピング過程においては，教育効果を維持しながら時間的・技術的制約を緩和する仕組みが必要となる．学生がサービスを考案，提案する際のプロトタイプ製作に柔軟なモジュール的手法を導入することで，より重要となるコンセプトの構築や社会からのフィードバックの獲得に時間をかけることが可能になる．
本研究では，社会実装を指向したロボット教育(社会実装指向型ロボット教育)を対象とし，その題材として，今後の急速な普及が期待されるEV自律走行ロボットを選定した．人間の生活空間で機能するサービスロボット開発を社会実装教育の枠組みの中で，三つの高専（東京・一関・和歌山）チームにより取り組む． 具体的に28年度は，まず，EV自律走行ロボットの基本モジュール（ハードウェア・ソフトウェア）を策定した．対象とする機体は，汎用性・利便性を備えるよう，駆動ユニットの単純化が図られ，ブラシレス・ダイレクトドライブの特徴を備えるインホイールモータ駆動方式が採用された．同方式を採用することで，ホイールの中に，駆動モータが組み込まれる構造となり，駆動部を省スペース化・単純化でき，設計の自由度やインホイールモータならではの制御特性，機動性などを有するロボット基本部分が構築できた．さらに同ロボットの図面・部品リスト・基本ソフトウェアを共有し，プロトタイピングを効率良く行う協働ネットワークを構築した．構築された三チームのネットワークを通じて，実際に共通モジュールの製作に取り組んだ．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
人と共存可能な自律移動ロボットの実現に向けて，新たなロボット機体およびその制御システムの試作に取り組んだ．対象とする機体は，汎用性・利便性を備えるよう，駆動ユニットの単純化が図られ，ブラシレス・ダイレクトドライブの特徴を備えるインホイールモータ駆動方式が採用された．同方式を採用することで，ホイールの中に，駆動モータが組み込まれる構造となり，駆動部を省スペース化・単純化でき，設計の自由度やインホイールモータならではの制御特性，機動性などを有するロボット基本部分が構築できた．さらに新たなアプローチとして，一関・東京・和歌山の三つの高専間にプロトタイピング協働ネットワークを構築して自律移動ロボットの開発をスタートした．同ネットワークには，ソフトウェア開発などで注目されているITコミュニケーションツールslackを導入した．これを通じて各チームの学生・教員間で容易に意思疎通が行えるようになり，図面・部品リスト・制御用プログラム・デモ動画・マニュアル等の共有化が進んだ．
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| Strategy for Future Research Activity |
社会実装指向型ロボット教育手法のコンセプトに基づきながら，この教育の試行を行い，並行して教材の体系化，協働ネットワーク充実化などに取り組む．28年度に自律移動ロボットの基本部分が策定されたが，同ロボットの駆動ユニットに採用されたインホイールモータの特性を把握し，これを踏まえた自律走行用制御システムを構築していく．29年度は，新たに測域センサを導入することにより，これをロボットに実装し，マップマッチング・障害物回避などの機能を実現する．三つの高専チームの得意分野を活かしながら，協働ネットワークを介して積極的に情報交換して自律移動ロボット機体および自律走行用ソフトウェアの構築を進める．加えて，社会とのつながりを持つよう，各高専それぞれの周辺の地域と結びつく取り組みを進め，そこからフィードバックを得ながらこれを開発に取り込んでいく環境を確保する．これにより学生がサービスを考案，提案する際のプロトタイプ製作に柔軟なモジュール的手法を導入できるようになり，より重要となるコンセプトの構築や社会からのフィードバックの獲得に時間をかけることが可能になる．
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| Causes of Carryover |
開発の進捗から，参加三チーム中の一チームについては一部の製作を次年度に回すことにしたため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の通り，該当チームは，今年度に一部の遅れを取り戻す．
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