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浅瀬における水上ロボットの位置・方位の自律的維持に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K20850
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
知能ロボティクス
研究機関岩手大学

研究代表者

金 天海  岩手大学, 理工学部, 准教授 (30424815)

研究協力者 佐々木 義久  
冨澤 武弥  
中嶋 久吉  
船砥 秀市  
小山 博国  
明石 卓也  
三好 扶  
小笠原 敏記  
松林 由里子  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード知能ロボット / 定点制御 / 船体制御 / 学習アルゴリズム / 動力学 / ブラックボックスモデル / 逐次学習 / 外乱 / 水上ロボット / 力学系学習木 / 水底画像処理 / 安定化制御 / 予測制御
研究成果の概要

本研究では,水上ロボットを2台構成するとともに,水上ロボット用位置推定法として,オプティカルフローを用いた画像処理を構成した.また,力学系学習木の耐ノイズ性を向上させ,これをFAD学習と併用してロボットの加速度予測器を構成した.これらのロボットを用いた制御実験の結果,無波環境においてロボットが目標位置付近へと戻ることができること,有波環境において波の影響をキャンセルできること,有波環境においても目標位置・方位付近へと戻ることができることなどが分かった.本研究で開発した学習手法および制御手法はヒト型ロボットや自動車の制御などにも有効であることが分かった.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Executing Optimized Throwing Motion on Robot Arm with Free Joint2016

    • 著者名/発表者名
      Chyon Hae Kim and Shigeki Sugano
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 30 号: 24 ページ: 1571-1578

    • DOI

      10.1080/01691864.2016.1255566

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Closed loop trajectory optimization based on reverse time tree2016

    • 著者名/発表者名
      Chyon Hae Kim and Shigeki Sugano
    • 雑誌名

      International Journal of Control, Automation, and Systems (Springer)

      巻: 14 号: 6 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s12555-015-0158-0

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tree Based Trajectory Optimization based on Local Linearity of Continuous Non-linear Dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Chyon Hae Kim and Shigeki Sugano
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Automatic Control

      巻: 61 号: 9 ページ: 2610-2617

    • DOI

      10.1109/tac.2015.2498709

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Closed loop trajectory optimization based on reverse time tree2016

    • 著者名/発表者名
      Chyon Hae Kim and Shigeki Sugano
    • 雑誌名

      International Journal of Control, Automation, and Systems

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FAD learning: Separate Learning for Three Accelerations -Learning for Dynamics of Boat through Motor Babbling-2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Numakura, Shigenobu Kato, Kazuyuki Sato, Takeya Tomisawa, Tasuku Miyoshi, Takuya Akashi and Chyon Hae Kim
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE Inter. Conf. on Robotics and Automation

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 力学系学習木における誤差ベース予測アルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      金 天海, 菅原 康滉, 三浦 勇気, 栗林 倫, 沼倉 彬雄, 加藤 成将, 佐藤 和幸, 冨澤 武弥, 三好 扶, 明石 卓也
    • 学会等名
      情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会
    • 発表場所
      繋温泉ホテル紫苑(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海における自律安定化を目的とした小型船舶の開発2016

    • 著者名/発表者名
      栗林倫, 三浦勇気, 菅原康滉, 沼倉彬雄, 冨澤武弥, 金天海
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県山形市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Vehicle Dynamics Modeling using FAD learning2016

    • 著者名/発表者名
      Keigo Eto, Yuichi Kobayashi and Chyon Hae Kim
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Industrial, Engineering Other Applications of Applied Intelligent Systems
    • 発表場所
      盛岡,岩手
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fully Automated Learning for Position and Contact Force of Manipulated Object with Wired Flexible Finger Joints2016

    • 著者名/発表者名
      Kanta Watanabe, Shun Nishide, Manabu Gouko and Chyon Hae Kim
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Industrial, Engineering Other Applications of Applied Intelligent Systems
    • 発表場所
      盛岡,岩手
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FAD learning: Separate Learning for Three Accelerations -Learning for Dynamics of Boat through Motor Babbling-2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Numakura, Shigenobu Kato, Kazuyuki Sato, Takeya Tomisawa, Tasuku Miyoshi, Takuya Akashi and Chyon Hae Kim
    • 学会等名
      IEEE Inter. Conf. on Robotics and Automation
    • 発表場所
      ストックホルム,スウェーデン
    • 年月日
      2016-05-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 画像処理を用いた小型船舶における速度推定法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      沼倉彬雄,加藤成将,佐藤和幸,冨澤武弥,三好扶,明石卓也,金天海
    • 学会等名
      動的画像処理実用化ワークショップ
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・盛岡)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型船舶の自律安定化制御2016

    • 著者名/発表者名
      金天海
    • 学会等名
      テクニカルショウ横浜
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • 年月日
      2016-02-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Epsilon Greedy Babbling -Exploitation and Exploration in Online Incremental Babbling-2016

    • 著者名/発表者名
      Kanta Watanabe, Shun Nishide, Manabu Gouko and Chyon Hae Kim
    • 学会等名
      IEEE Inter. Conf. on Intelligent Robotics and Systems, Workshop on Artistically Skilled Robots
    • 発表場所
      大田,韓国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自律制御を目的とした小型船舶の開発2016

    • 著者名/発表者名
      栗林倫, 三浦勇気, 沼倉彬雄, 冨澤武弥, 金天海
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 力学系学習木の対ノイズ性能の向上2016

    • 著者名/発表者名
      菅原康滉, 沼倉彬雄, 金天海
    • 学会等名
      情報処理学会東北支部研究会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 力学系学習木による画像ベース小型船舶挙動学習2016

    • 著者名/発表者名
      三浦勇気, 菅原康滉, 栗林倫, 沼倉彬雄, 加藤成将, 佐藤和幸, 冨澤武弥, 三好扶, 明石卓也, 金天海
    • 学会等名
      情報処理学会東北支部研究会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Research Topics of Kim Laboratory2015

    • 著者名/発表者名
      Chyon Hae Kim
    • 学会等名
      Myanmar-Japan Symposium
    • 発表場所
      Pathein(Myanmar)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ウニ・アワビ漁に活用できる自律安定小型船舶の開発2015

    • 著者名/発表者名
      金天海
    • 学会等名
      気仙ネットワークサロン
    • 発表場所
      大船渡地区合同庁舎(岩手県・大船渡)
    • 年月日
      2015-10-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 力学系予測による小型船舶の外乱推定2015

    • 著者名/発表者名
      沼倉彬雄,加藤成将,佐藤和幸,冨澤武弥,三好扶,明石卓也,金天海
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都・北千住)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ウニ・アワビ漁に活用できる自律安定小型船舶の開発とその派生研究2015

    • 著者名/発表者名
      金天海
    • 学会等名
      INS水産ロボティクス研究会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・釜石)
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Advances in Engineering Research2016

    • 著者名/発表者名
      Chyon Hae Kim et al.
    • 出版者
      NOVA
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 岩手大学金研究室研究紹介

    • URL

      http://diginnos-server.kim.cis.iwate-u.ac.jp/research_AutoBoat.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 岩手大学金研究室

    • URL

      http://diginnos-server.kim.cis.iwate-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム、及びICチップ2017

    • 発明者名
      金天海、沼倉彬雄、菅原康滉、出澤純一
    • 権利者名
      国立大学法人岩手大学、株式会社エイシング
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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