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複眼動画像立体視認識による自律型水中ロボットの誘導嵌合制御の確立と実海域実証実験

研究課題

研究課題/領域番号 16K06183
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関岡山大学

研究代表者

見浪 護  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80262608)

研究分担者 松野 隆幸  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (50377842)
矢納 陽  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (70351658)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード自律型水中ロボット / 複眼カメラ / 立体空間認識 / 模擬充電実験 / ドッキング / 自律型知能ロボット / 海底資源探査 / 長期連続航行 / 人間機会システム
研究成果の概要

ROVを用いてプールや瀬戸内海牛窓の実海域での連続勘合実験を行い,(1)海水濁度レベルが低い(5FTU以下),(2)昼間の光環境,(3)海流方向に対し模擬充電ステーションの嵌合穴方向の平行を維持,が満足されれば最大90回程度(約1時間)の連続嵌合(嵌合ストローク600mm)が可能であることを実証した.さらに嵌合穴とROVの相対位置・姿勢を測定する3次元マーカーを発光型に改良し,(a)濁度レベルが12FTU程度,(b)深夜の光環境,という深海模擬環境において連続勘合が可能であることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

AUVの自動嵌合はロボットのエネルギー源であるバッテリーの海底での自動充電につながり、深海底での自律型知能ロボットの長時間の自律連続運転や作業を行うことが可能になり、この技術は、長期間連続航行を要する海底資源探査・回収や海中未確認生物の生態調査等への利用が期待される。東京大学の協力を得て、プール環境で自律型水中ロボットAUV(Autonomous Underwater Vehicle)を用いた水中模擬充電実験(模擬水中充電ステーションに水中ロボットに装着した棒を嵌合させる実験)に成功した。この技術は、長期間連続航行を要する海底資源探査・回収や海中未確認生物の生態調査等への利用が期待される。

報告書

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

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 9件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 12件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dual-Eye Vision-Based Docking Experiment in the Sea for Battery Recharging Application2019

    • 著者名/発表者名
      Khin NWE LWIN, Myo MYINT, Kenta YONEMORI, Naoki MUKADA, Yoshiki KANDA, Akira YANOU, Mamoru MINAMI
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: Volume 12, Issue 2 号: 2 ページ: 47-55

    • DOI

      10.9746/jcmsi.12.47

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sea Docking by Dual-eye Pose Estimation with Optimized Genetic Algorithm Parameters2018

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, MyoMyint, NaokiMukada, Daiki Yamada, Takayuki Matsuno, Kazuhiro Saitou, Waichiro Godou, Tatsuya Sakamoto, Mamoru Minami
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent & Robotic Systems

      巻: Vol.92, Issue 1 号: 2 ページ: 159-186

    • DOI

      10.1007/s10846-018-0970-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Visual Docking against Bubble Noise with Three-dimensional Perception Using Dual-eye Cameras2018

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, Naoki Mukada, Myo Myint, Daiki Yamada, Akira Yanou, Takayuki Matsuno, Kazuhiro Saitou, Waichiro Godou, Tatsuya Sakamoto, Mamoru Minami
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Oceanic Engineering

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1109/joe.2018.2871651

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 複眼立体認識を用いた水中嵌合実験(AUVを用いた制御機能検証)2018

    • 著者名/発表者名
      松野 隆幸, 西田 祐也, 米森 健太, 李 想, 向田 直樹, 加藤 直輝, Myo MYINT, 山田 大喜, Nwe Lwin KHIN, 見浪 護
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 858 ページ: 17-00242-17-00242

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00242

    • NAID

      130006401787

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental Verification of Turbidity Tolerance of Stereo-vision-based 3D Pose Estimation System2018

    • 著者名/発表者名
      Myo Myint, Khin Nwe Lwin, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Takayuki Matsuno, Yuuichirou Yoda, Saitou Kazuhiro, Mamoru Minami
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: 1 号: 3 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1007/s00773-018-0586-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Docking at Pool and Sea by Using Active Marker in Turbid and Day/Night Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, Naoki Mukada, Myo Myint, Daiki Yamada, Mamoru Minami, Takayuki Matsuno, Kazuhiro Saitou, Waichiro Godou
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 1 号: 3 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s10015-018-0442-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual-eyes Vision-based Docking System for Autonomous Underwater Vehicle: An Approach and Experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Myo Myint, Kenta Yonemori, Khin New Lwin, Akira Yanou and Mamoru Minami
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent & Robotic Systems

      巻: - 号: 1 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/s10846-017-0703-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 複眼ビジュアルサーボによる水中ロボットの実海域嵌合実験2017

    • 著者名/発表者名
      米森 健太,矢納 陽,Myo MYINT,Khin Nwe LWIN,見浪 護
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 848 ページ: 16-00410-16-00410

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00410

    • NAID

      130005612177

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Visual Servoing for Underwater Vehicle Using Dual-Eyes Evolutionary Real-Time Pose Tracking2016

    • 著者名/発表者名
      Myo Myint, Kenta Yonemori, Akira Yanou, Khin Nwe Lwin, Mamoru Minami, and Shintaro Ishiyama
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 28 号: 4 ページ: 543-558

    • DOI

      10.20965/jrm.2016.p0543

    • NAID

      130007671025

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2016-08-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3次元マーカを用いたビジュアルサーボ型水中ロボットの気泡外乱に対する制御特性2016

    • 著者名/発表者名
      矢納 陽,米森 健太, 石山 新太郎,見浪 護,松野 隆幸
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 号: 5 ページ: 284-291

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.284

    • NAID

      130005160631

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Guidance Control and Docking of Remote Operated Vehicles2019

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li, Yuichirou Toda, Mamoru Minami
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stereo-vision visibility analyses in relation with turbidity and distance for AUV recharge docking2019

    • 著者名/発表者名
      Horng-Yi Hsu, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Khin Nwe Lwin, Myo Myint, Yuichiro Toda, Takayuki Matsuno, Keigo Watanabe, and Mamoru Minami
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robustness of 3D Pose Estimation against Turbidity Using Dual-eye Cameras and Active/Lighting 3D Marker for Visual-servoing Based AUV2018

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, Myo Myint, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Takayuki Matsuno, Mamoru Minami
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE/MTS Techno-Ocean Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Docking Experiment in Dark Environment Using Active/Lighting Marker and HSV Correlation2018

    • 著者名/発表者名
      Daiki Yamada, Naoki Mukada, Myo Myint, Khin Nwe Lwin, Takayuki Matsuno, Mamoru Minami
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE/MTS Techno-Ocean Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and Evaluation of Active/Lighting Marker in Turbidity and Illumination Variation Environments2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kanda, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Khin Lwin, Myo Myint, Kohei Yamashita, Sho Nakamura, Takayuki Matsuno, Mamoru Minami
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE/MTS Techno-Ocean Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applying Lighting Marker and Stereo-vision to V-shaped-thruster Vehicle for AUV Deep Sea Docking2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kanda, Myo Myint, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Khin Lwin, Takayuki Matsuno, Yuichiro Toda, Mamoru Minami
    • 学会等名
      Proceedings of OCEANS 2018 MTS/IEEE Charleston
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Dual-eyes Docking System for AUV with Lighting 3D Marker2018

    • 著者名/発表者名
      Sho Nakamura, Daiki Yamada, Naoki Mukada, Myo Myint, Khin New Lwin, Takayuki Matsuno, Yuichiro Toda, Mamoru Minami
    • 学会等名
      Proceedings of OCEANS 2018 MTS/IEEE Charleston
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of 3D Pose Estimation Abilities by Light-Emitting-3D Marker for AUV Docking2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamashita, Hsu Horng Yi, Daiki Yamada, Naoki Mukada, Khin New Lwin, Myo Myint, Takayuki Matsuno, Yuichiro Toda, Mamoru Minami
    • 学会等名
      Proceedings of OCEANS 2018 MTS/IEEE Charleston
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of 3D-Pose Real-time Estimation by Active Marker and HSV-evaluated Function2018

    • 著者名/発表者名
      Daiki Yamada, Naoki Mukada, Myo Myint, Khin Nwe Lwin, Takayuki Matsuno, Mamoru Minami
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pose Estimation by Optimizing Real-time Multi-step GA’s Parameters2018

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, Myo Myint, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Takayuki Matsuno, Mamoru Minami
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Docking Performance Against Turbidity Using Active Marker Under Day and Night Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, Myo Myint, Naoki Mukada, Daiki Yamada, Takayuki Matsuno, Mamoru Minami
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual-eyes Vision-based Docking Experiment of AUV for Sea Bottom Battery Recharging2017

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li, Yuya Nishida, Myo Myint, Kenta Yonemori, Naoki Mukada, Khin Nwe Lwin, Matsuno Takayuki, Mamoru Minami
    • 学会等名
      MTS/IEEE OCEANS' 17
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tracking Trajectory Control of Dual-eyes Visual-based Underwater Vehicle2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mukada, Kenta Yonemori, Myo Myint, Khin Nwe Lwin, Akira Yanou and Mamoru Minami
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Intergaration
    • 発表場所
      日本、札幌
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Analyses and Optimization of Real-time Mult-step GA for Visual-servoing Based Underwater Vehicle2016

    • 著者名/発表者名
      Khin Nwe Lwin, Kenta Yonemori, Myo Myint, Mukada Naoki, Mamoru Minami, Akira Yanou, Takayuki Matsuno
    • 学会等名
      MTS/IEEE Techno-Ocean
    • 発表場所
      日本、神戸
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Autonomous Docking Experiment in the Sea for Visual-Servo Type Underwater Vehicle Three-Dimensional Marker and Dual-Eyes Cameras2016

    • 著者名/発表者名
      Lwin Khin Nwe, Yonemori Kenta, Myint Myo, Yanou Akira, Minami Mamoru
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference
    • 発表場所
      日本、筑波
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Dual-eyes Visual-based Sea Docking for Sea Bottom Battery Recharging2016

    • 著者名/発表者名
      Myo Myint, Mamoru Minami, Kenta Yonemori, Khin Lwin, Akira Yanou
    • 学会等名
      MTS/IEEE OCEANS
    • 発表場所
      アメリカ、モントレー
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Visual-based Deep Sea Docking Simulation of Underwater Vehicle Using Dual-eyes Cameras with Lighting Adaptation2016

    • 著者名/発表者名
      Myo Myint, Kenta Yonemori, Akira Yanou, Khin Nwe Lwin, Mamoru Minami and Shintaro Ishiyama
    • 学会等名
      MTS/IEEE OCEANS
    • 発表場所
      中国、上海
    • 年月日
      2016-04-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 物体識別システム2017

    • 発明者名
      見浪護
    • 権利者名
      岡山大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-226064
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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