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2012 Fiscal Year Annual Research Report

小型ロボットによる建物構造性能評価と避難誘導

Research Project

Project/Area Number 22310103
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

三田 彰  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60327674)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西 宏章  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (00365470)
小檜山 雅之  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10333577)
中澤 和夫  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (80217695)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords構造ヘルスモニタリング / ロボット / 地震 / 避難誘導
Research Abstract

昨年度開発したモータドライバ、電源ユニット、ロボット制御基板を新たに開発した中型のロボット筺体に実装し、歩行する人の追従を可能とする7.0km/hの走行速度を実現した。また、このロボットには高感度な小型サーボ加速度センサおよびKinectを実装し、両方のセンサを用いた人追従等の実証試験を行った。なお、ロボットが多数存在してクラウドを利用する際に問題となる通信輻輳を回避するための基幹スイッチにおける、情報統括・縮約・折り返し機能の構築も行った。
ロボットで取得したデータを元にした健全性診断アルゴリズムとして主に2つの提案を行った。ひとつめが中高層建物の最大層間変形角をロボット1台のデータのみを用いて推定するアルゴリズムである。シミュレーションおよび振動台実験データを用いた検討から10%以下の誤差で推定できることが示された。ふたつめが免震層の履歴を建物の任意の場所に設置された1台のロボットのデータのみを使って推定するアルゴリズムである。これもシミュレーションおよび振動台実験データから強い非線形応答を示す場合でも精度よく推定できることが確認された。これらのことから、ロボット1台が身近にあれば、避難すべきかどうかの判断が高い精度で可能であることが示された。
こうした情報が得られることを前提に、ロの字型廊下を有する大学校舎において被験者による避難実験を行ったところ、ロボットによる矢印表示が効果的であること、避難の際にロボットが避難者から見えることが重要であることがわかった。また、避難実験データより、ロボットの避難誘導があるときの避難シミュレーションが行える避難者エージェントモデルの構築も行った。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Abnormal State Detection of Building Structures Based on Symbolic Time Series Analysis and Negative Selection2013

    • Author(s)
      Rongshuai Li, Akira Mita and Jin Zhou
    • Journal Title

      Journal of Structural Control and Health Monitoring

    • DOI

      DOI:10.1002/stc.1555

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Hybrid Methodology for Structural Health Monitoring based on Immune Algorithms and Symbolic Time Series Analysis2013

    • Author(s)
      Rongshuai Li, Akira Mita and Jin Zhou
    • Journal Title

      Journal of Intelligent Learning Systems and Applications

      Volume: Vol.5, No.1 Pages: 48-56

    • DOI

      DOI:10.4236/jilsa.2013.51006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Damage Detection Method Using Support Vector Machine and First Three Natural Frequencies for Shear Structures2013

    • Author(s)
      Hien HoThu
    • Journal Title

      Open Journal of Civil Engineering

      Volume: Vol.3, No.2 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance of Seismic Protection Technologies During the 2011 East Japan Earthquake2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Kasai
    • Journal Title

      Earthquake Spectra

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homeostasis Lighting Control System Using a Sensor Agent Robot2013

    • Author(s)
      Tatsuya Akiba
    • Journal Title

      Intelligent Control and Automation

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 一台の加速度センサのみを用いた建築構造物の振動応答推定手法2013

    • Author(s)
      品川祐志
    • Journal Title

      日本建築学会技術報告集

      Volume: 42 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinectおよび人追従ロボットを用いたLED照明制御2013

    • Author(s)
      秋葉達也
    • Journal Title

      日本建築学会技術報告集

      Volume: 42 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Symbolization-Based Differential Evolution Strategy for Identification of Structural Parameters2013

    • Author(s)
      Rongshuai Li
    • Journal Title

      Journal of Structural Control and Health Monitoring

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1002/stc.1530

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feasibility Study of Parameter Identification Method based on Symbolic Time Series Analysis and Adaptive Immune Clonal Selection Algorithm2012

    • Author(s)
      Rongshuai Li, Akira Mita and Jin Zhou
    • Journal Title

      Open Journal of Civil Engineering

      Volume: Vol.2, No.4 Pages: 198-205

    • DOI

      DOI:10.4236/ojce.2012.24026

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Substructure damage detection method for shear structure using sub-time series and ARMAX2012

    • Author(s)
      Mei Liu
    • Organizer
      4th Asia-Pacific Workshop on Structural Health Monitoring
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      20121205-20121207
  • [Presentation] Verification of structural health assessment methods using full-sclae collapse test data of four-story steel building2012

    • Author(s)
      Yushi Shinagawa
    • Organizer
      4th Asia-Pacific Workshop on Structural Health Monitoring
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      20121205-20121207
  • [Presentation] Sensor agent robot with servo-accelerometer for structural health monitoring2012

    • Author(s)
      Tatsuya Akiba
    • Organizer
      4th Asia-Pacific Workshop on Structural Health Monitoring
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      20121205-20121207
  • [Presentation] Active evacuation guidance and structural health monitoring system for buildings using sensor agent robots2012

    • Author(s)
      Akira Mita
    • Organizer
      4th Asia-Pacific Workshop on Structural Health Monitoring
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      20121205-20121205
  • [Presentation] Performance of Seismic Isolation Buildings during the 2011 Great Tohoku Earthquake2012

    • Author(s)
      Akira Mita
    • Organizer
      7th International Workshop on Advanced Smart Materials and Smart Structures Technology
    • Place of Presentation
      Bangalore, India
    • Year and Date
      20120727-20120728
    • Invited
  • [Presentation] 生命化建築のコンセプトとセンサーエージェントロボット2012

    • Author(s)
      三田彰
    • Organizer
      電子情報学会クラウドネットワークロボット研究会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120625-20120625
    • Invited
  • [Presentation] ロの字型廊下の被験者実験によるロボットを用いた避難誘導の効果の検討2012

    • Author(s)
      金子みなみ、小檜山雅之
    • Organizer
      第9回日本地震工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120000
  • [Presentation] Biofied Building with Sensor Agent Robots2012

    • Author(s)
      Akira Mita
    • Organizer
      5th European Conference on Structural Control
    • Place of Presentation
      Genoa, Italy
    • Year and Date
      20120000

URL: 

Published: 2014-07-24  

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