2013 Fiscal Year Annual Research Report
ロボットシステムによる地雷探知および地雷・金属片判別技術の研究開発
| Project/Area Number |
25303012
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Section | 海外学術 |
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
福島 E.文彦 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80262301)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 海外調査 / ロボット / 地雷探知除去 / 地雷・金属片判別技術 / アンゴラ |
|---|
| Research Abstract |
世界で最も地雷の埋設量と種類が多いとされているアンゴラ共和国における地雷試験場と実地雷原でフィールド調査を実施し、実地雷や金属片の埋設深さ、姿勢、種類や隣接状態等の観測、およびロボットシステムに搭載された金属探知機を用いた高精度空間位置・姿勢制御された自動走査による信号収集・データベース化そして信号解析を目的とする。本海外学術調査により、一般的に非常に困難であり未だ実現されていない電磁誘導方式地雷センサ（いわゆる金属探知機）による実地雷原での地雷と金属片の判別技術の研究開発が大きく推進し、人道的な観点からの地雷探知除去作業の大幅な効率向上が期待される。
平成25年度には、これまで研究開発してきたフィールド調査用マニピュレータの走査精度向上のために、機構部の一部改修、および3次元地形測定と位置決め精度向上のためのステレオビジョンを用いたカリブレーション方法の研究、そして地雷と金属片の判別のための判定アルゴリズムの研究開発を遂行した。また、２０１４年３月１０日～３月２２日の期間にアンゴラ国の地雷除去院（INAD）の協力の元、第１回海外学術調査旅行を実施し、アンゴラ現地にて基礎的データ収集とロボットによる地雷探知技術を関係者へ実演した。そして、現地作業者の意見を伺いながら、実地雷原での運用のための安全措置等を考慮した、標準実施要領 (SOP, Standard Operation Procedure)の確認を開始した。次年度以降も地雷原での運用を試みながらSOPを完成させる予定であり、今回の海外調査旅行の目的は達成できた。また、今回の調査チームには博士課程、修士課程、そして学部の学生各1名ずつ参加し、学生の教育のためにも有意義な海外調査旅行であった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画以上に進展している部分：
フィールド調査用マニピュレータの改修はスムーズに進めることができたため、当初は平成26年度に機材をアンゴラ現地に輸送する計画であったが、平成25年度中にマニピュレータ部のみ現地に先に輸送した。その結果、２０１４年３月１０日～３月２２日の期間にアンゴラ現地にて基礎的データ収集を開始でき、さらにロボットによる地雷探知技術を関係者へ実演できたことにより、今後の協力関係を深めた。
おおむね順調の理由：
マニピュレータ部の改修を優先的に行ったため、マニピュレータを搭載する遠隔操作アーム搭載バギー車両グリフォンの改修が遅れた。ただし、バギーの改修は平成26年度前期に終える予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
（平成２６年度）平成２５年度に改修した機材をアンゴラ現地に輸送し、第２回海外学術調査旅行を実施する。機材を用いた第１回の実施試験は現地協力機関の訓練所で行い、機材の基本動作、前年度に策定したSOP、そして信号収集・データベース化の妥当性を確認する。データベースには埋設深さ（金属探知機の底面から、対象物の上面までの最短距離）、埋設姿勢（対象物主軸と水平面との角度）、種類（金属片の分類、地雷型番）、大きさ、質量、隣接状態（複数個の対象物が存在する場合、それらの位置関係）、環境条件（土質、温度、湿度等）を含める。これらの基礎試験で得られた地雷探知試験結果を分析し、データ解析、データベース化手法、判定アルゴリズム等の改良を行う。また、得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。
（平成２７年度）第３回海外学術調査旅行を実施し、現地機関やアンゴラ在中の邦人機関と協力してルアンダ郊外の実地雷原で信号収集・データベース化を進め、判定アルゴリズムの評価を行う。機材のメンテナンス、またデータ解析、データベース化手法、判定アルゴリズム等の改良を行う。また、得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。
（平成２８年度）最終年度には第４回海外学術調査旅行を実施し、さらに地形や地質の異なる地域で調査を進め、環境が判定アルゴリズムに与える影響も詳しく調べ、ロバスト性の高い判定アルゴリズムを完成させる。また、地雷探査作業にかかる時間等も考慮し、人道的な観点からの地雷探知除去作業の効率向上を定量的に評価する。
最後に、本海外学術調査により得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度はフィールド調査用マニピュレータの機構部の改修を優先的に行ったが、第1回の海外調査旅行では既存の電子制御系や外部のコントローラを使用した。また、マニピュレータを搭載する遠隔操作アーム搭載バギー車両グリフォンの改修については、当初平成25年度中を予定していたが、平成26年度に実施することにしたため、主に物品費
の経費が次年度使用額として生じた。
遠隔操作アーム搭載バギー車両グリフォン全体の機構部、センサ系、電子制御系の改修と、平成26年度中に計画している海外調査旅行を実施するために必要な物品購入費に充てる予定である。
|
Research Products
(7 results)
