2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of soft robot for the deep sea - using non-linear control for the artificial muscles -
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18K04577
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
田原 淳一郎 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30280366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小池 雅和 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (70756337)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | LIF / VDP / SWARM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はVan der Pol(VDP)方程式による非線形振動子が同期を行うかどうかを確認した．前年までの，Leaky Integrate-and-Fire(LIF)振動子は同位相の同期と異なり，同位相・逆位相等の同期パターンが生成出来ることをシミュレーションで確認した．これらのシミュレーションはPythonとMatlabを用いて行った．
VDPにおいては複数（２０個）以上の振動子を同位相・逆位相に制御出来る事が確認できた．これを用いれば人工筋肉として利用可能であると考えられる．
一方で人工筋肉を柔軟性のあるシリコン等で実現するために３Dプリンター等で形を作成したが良好な結果を得ることが出来なかった．そこで剛体であるがシリンジを用いた手法へ方針を変更した．このとき上述のシミュレーションにシリンジの機械モデルをリンクさせ群運動が発生するか調査した．しかし３個のシリンジを直列リングに構成したシミュレーションにおいてもMatlabでは膨大な時間がかかることがかかった．リンク機構が自発的に移動する事が確認できた．この結果を得ることが出来たが，少なくとも10個以上は接続する必要がある．そこでPython・C言語からGPUを用いて高速に計算する手法を調査中である．また無理に接続させる手法ではなくSWARM的な群制御により粘菌的な挙動により実現手法への変更も視野に入れている．
ただし，確実に非線形同期によりリンク機構で運動を制御することが確認できている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遅れた理由としては，シミュレーションは比較的良好に進むが，シリンジ等の実モデルのモデリングを使いリンクを行うとシミュレーションの時間がかかることであった．ここを現在ソフトウエアとハードウエアの両者から見直しをはかっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
同期のシミュレーションは比較的良好に進むが，シリンジ等の実モデルのモデリングを使いリンクを行うとシミュレーションの時間がかかる事が理解出来た．
現在は，プログラムライブラリーの変更やGPUの利用等を考えている．
また思い切ってシリンジ等のシミュレーションを飛ばして，実際の機器で試験を行った方が良いとも考えられるため数値シミュレーションにこだわらないことを考えている．またまた無理にリンク機構で剛体を接続させる手法ではなくSWARM的な群制御により粘菌的な挙動により実現手法への変更も考えられる．
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| Causes of Carryover |
３末に学会参加を予定していたがコロナウイルスの流行により学会が中止となりその旅費の残額が発生した．令和２年度に行う非線形同期の試験を行う時の部品代として計上する予定である．
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Research Products
(1 results)
