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海底センサネットワークとの連携によるAUVの長期広域展開手法

研究課題

研究課題/領域番号 16H02428
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関東京大学

研究代表者

巻 俊宏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)

研究協力者 佐藤 芳紀  
松田 匠未  
坂巻 隆  
伊東 高明  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2016年度: 22,230千円 (直接経費: 17,100千円、間接経費: 5,130千円)
キーワードAUV / 自律型海中ロボット / 海底ステーション / 海底地震津波観測網 / 海底地震津波観測 / ナビゲーション / 海中探査
研究成果の概要

海底センサネットワークを拠点とする、AUV(自律型海中ロボット)の無人・長期・広域展開手法を提案し、海底環境の長期間、広範囲かつ密なモニタリングを行うための技術基盤を構築した。新開発した広域ナビゲーション手法により、音響測位範囲より遠く離れた海底観測ノード間のAUV の自律移動を実現、これまでに開発したドッキング手法の発展により、ノードへのAUV の自動ドッキング、充電および高速データ通信を実現する手法を確立した。さらにTri-TON 2, Tri-TON, Tri-Dog 1という3台のAUVを用いた海域試験により、本手法が複数のAUV間の相互測位にも応用可能であることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、AUVを船舶や人間の介在無しで長期間かつ広範囲に展開する手法が確立された。海底ステーション単体へのドッキングや音響ナビゲーションに関する研究事例は存在するが、複数の海底ステーションからなる海底センサネットワーク全域をターゲットとし、かつドッキングまで含んだシステム提案はこれまでほとんど存在しない。本手法は現在常識となっている船舶ベースの海洋調査を根本から変える可能性を秘めており、サイエンス分野のほか、資源開発、漁業、施設管理、環境モニタリング、捜索救助など幅広い応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 10件、 招待講演 14件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] サウザンプトン大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ジョンホプキンス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Accurate and Efficient Seafloor Observations With Multiple Autonomous Underwater Vehicles: Theory and Experiments in a Hydrothermal Vent Field2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Takumi、Maki Toshihiro、Sakamaki Takashi
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 4 号: 3 ページ: 2333-2339

    • DOI

      10.1109/lra.2019.2902744

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Docking Method for Hovering-Type AUVs Based on Acoustic and Optical Landmarks2018

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, Y. Sato, T. Matsuda, K. Masuda, and T. Sakamaki
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 30 号: 1 ページ: 55-64

    • DOI

      10.20965/jrm.2018.p0055

    • NAID

      130007498897

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2018-02-20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Accuracy and Efficiency of Alternating Landmark Navigation by Multiple AUVs2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, T. Maki, Y. Sato, and T. Sakamaki
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Oceanic Engineering

      巻: 43(2) 号: 2 ページ: 288-310

    • DOI

      10.1109/joe.2018.2792579

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AUV:自律型海中ロボット2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 121 ページ: 24-27

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 自律型海中ロボット -魚のごとく-2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 雑誌名

      人工知能

      巻: 34 ページ: 222-227

    • NAID

      130007917595

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Alternating Landmark Navigation of Multiple AUVs for Wide Seafloor Survey: Field Experiment and Performance Verification2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, T. Maki, Y. Sato, T. Sakamaki, and T. Ura
    • 雑誌名

      Journal of Field Robotics

      巻: 35(3) 号: 3 ページ: 359-395

    • DOI

      10.1002/rob.21742

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 自律型無人探査機(AUV)による未探査領域調査2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏, 吉田弘
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 76

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] AUV "Minty Roll" and results of "Underwater Robot Convention 2017 in JAMSTEC"2017

    • 著者名/発表者名
      H. Horimoto, T. Nishimura, T. Matsuda
    • 雑誌名

      IEEE OES Beacon Newsletter

      巻: 6 ページ: 77-79

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] UK and Japan Collaboration in Marine Robotics and Coral Mapping2017

    • 著者名/発表者名
      B. Thornton, and T. Maki
    • 雑誌名

      IEEE OES Beacon Newsletter

      巻: 6 ページ: 12-13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Port Experiments of the Docking and Charging System Using an AUV and a Seafloor Station2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, T. Maki, K. Masuda, T. Sakamaki, K. Ohkuma
    • 学会等名
      2018 IEEE OES Autonomous Underwater Vehicle Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple AUV Navigation Based on a Single High-performance AUV for Accurate and Efficient Seafloor Survey: Sea Experiments with 3 AUVs2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, T. Maki, T. Sakamaki
    • 学会等名
      OCEANS'18 MTS/IEEE Kobe / Techno-Ocean 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海中で活躍するロボット技術の最新動向と今後の展望2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      日本ロボット学会 第116回ロボット工学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自律型海中ロボット(AUV)の開発2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      SUBSEA TECH JAPAN 2018 併催セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autonomous Underwater Platform Systems2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      The 5th UTokyo-SJTU-KAIST Joint Academic Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NomadAUV :海底ケーブルネットワークを基地とするAUVシステムの実現に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      海底ケーブルの科学利用と関連技術に関する将来展望
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AUVの最新事情2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      海洋開発利用システム実現学寄付講座 第51回セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高性能AUVを核としたAUV群の測位手法 -海底熱水地帯における複数AUVの展開-2018

    • 著者名/発表者名
      松田匠未,巻俊宏, 坂巻隆
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 我が国と海外のROV・AUVの動向2018

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      2017年度港湾及び海洋土木技術者のためのROV等水中機器類技術講習会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autonomous Docking of Hovering Type AUV to Seafloor Charging Station based on acoustic and visual sensing2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, T. Maki, K. Masuda, T. Matsuda, and T. Sakamaki
    • 学会等名
      IEEE OES Underwater Technology 2017
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Developments on our AUV Fleet: Tri-TON 2 and HATTORI2017

    • 著者名/発表者名
      T. Maki
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自律型海中観測システム2017

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      平成29年度 第6回 学融合セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Accurate and Efficient Survey of Seafloor by Multiple AUVs Using Alternating Landmark Navigation -Sea Experiments by 3 AUVs-2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, T. Maki, Y. Sato, and T. Sakamaki
    • 学会等名
      OCEANS17 MTS/IEEE Aberdeen
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean Bottom Gravity Measurement Using a Landing AUV2017

    • 著者名/発表者名
      A. Oshida, T. Maki, T. Matsuda, S. Okuma, M. Komazawa, T. Tachibana, R. Kubota
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] かごしま水族館におけるサツマハオリムシ展示・研究・教育普及の取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      八巻鮎太, 山本智子, 古川貴裕, 三宅裕志, 志村豪大, 巻俊宏, 小谷野有加, 佐々木章
    • 学会等名
      水族館シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 複数の自律型海中ロボット(AUV)による海底広域探査 -高性能AUVを核としたAUV群の測位手法-2017

    • 著者名/発表者名
      松田匠未, 巻俊宏, 坂巻隆
    • 学会等名
      第35回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 自律型海中ロボットの全自動着底手法 -姿勢評価に基づく安定性評価-2017

    • 著者名/発表者名
      瀧澤亮太, 松田匠未, 坂巻隆, 巻俊宏
    • 学会等名
      第35回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海底ステーション間を移動するAUV のナビゲーション手法 ―自己位置の推定誤差に基づくベイズフィルタの切り替え―2017

    • 著者名/発表者名
      伊東高明, 松田匠未, 巻俊宏
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会’ 17
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海中はロボットの世界 -自律プラットフォームシステムの可能性-2017

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      第6回超異分野学会シンポジウム「より一層オープンな海底探査を目指して」
    • 発表場所
      秋葉原UDX(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自律型海中ロボット AUV ~魚のごとく~2017

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      第5回 人工知能学会 汎用人工知能研究会(SIG-AGI)
    • 発表場所
      国立情報学研究所(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sea Experiments and Tank Tests of the Alternating Landmark Navigation by Multiple AUVs -Toward Accurate and Efficient Survey of Seafloor by AUVs-2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, T. Maki, Y. Sato, and T. Sakamaki
    • 学会等名
      IEEE OES AUV 2016
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底ステーションを基地とするホバリング型AUV の展開手法 -海底環境の長期モニタリングに向けて-2016

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏, 佐藤芳紀, 水島隼人, 松田匠未, 増田殊大, 岡田宣義, 坂巻隆
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会’ 16
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 環境変化にロバストなホバリング型AUV のドッキング手法2016

    • 著者名/発表者名
      岡田宣義, 松田匠未, 佐藤芳紀, 水島隼人, 坂巻隆, 巻俊宏
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会’ 16
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海中ロボットの目 -海中コンピュータビジョンの課題と可能性-2016

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      第202回 情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)研究会
    • 発表場所
      立命館大学(大阪府茨木市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海中プラットフォームシステムとレーザ計測2016

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      第2回 測量・地理空間情報イノベーション大会
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autonomous platform systems for detailed seafloor observation2016

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      The 3rd UTokyo-SJTU-KAIST Joint Academic Symposium
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Autonomous Underwater Platform Systems2016

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      International Workshop on Aqua Vision 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 巻研究室HP

    • URL

      http://makilab.iis.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 巻研究室|東京大学生産技術研究所

    • URL

      http://makilab.iis.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京大学生産技術研究所 巻研究室

    • URL

      http://makilab.iis.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 重力測定装置2017

    • 発明者名
      押田淳,巻俊宏,松田匠未,大熊茂雄,駒澤正夫
    • 権利者名
      押田淳,巻俊宏,松田匠未,大熊茂雄,駒澤正夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-10-07  

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