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人工知能を応用したサッカーロボットの操縦およびパフォーマンス体験システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K01000
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 科学教育
研究機関豊田工業高等専門学校

研究代表者

杉浦 藤虎  豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 教授 (70206407)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードロボカップ / 自律移動 / ロボット / 創造性教育 / 出張授業 / 高等専門学校 / 工学教育 / 実践教育 / ものづくり / 科学教育
研究成果の概要

本研究は,人工知能を応用したコンピュータ対人間の対戦サッカーシステムの開発およびデモンストレーションシステムの構築を目的として行った。
まず,ノートPC1台で実施できるシステムを構築し,出張授業に利用した。特に子供でも楽しめる工夫や機能を取り入れた。すなわち,対戦相手を人間とAIから選び,AIのシュート精度や防御精度を対象年齢に合わせて設定できる仕様にした。次に,AIを用いたロボットの意思決定アルゴリズムの導入のため,ニューラルネットワークとモンテカルロ木探索を組み合わせたシステムを構築した。さらに,ロボット複数台による,ボールのスムーズなパスプレイを実現させ,連携(協調)動作も実現させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではロボカップサッカー小型ロボットを用いて,人工知能(AI)対人でミニゲームを行うシステムの開発を行い,小中学校への出張授業や県内外でのイベントに使用した。子供を含む一般市民にAIの有用性を理解・体験してもらう機会の提供は,科学に対する興味を引き出し,より快適・安全な生活をおくる上でのきっかけを与えた。
研究期間中,年10回程度実施し,体験者からは「画像認識,自動制御の技術が身近になってきたと感じた」「操作が簡単で小さい子供でも楽しめた」など高い評価を得た。また,ロボカップ世界大会に出場した研究補助学生の英語運用能力(TOEIC点数)を追跡調査し,本研究の教育効果を確認した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] AIによるロボカップサッカー小型ロボットのミニゲームの実演2020

    • 著者名/発表者名
      内藤優星,鶴田泰隆,光岡稜真,杉浦藤虎
    • 雑誌名

      SEAJ Journal

      巻: 168 ページ: 48-50

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] KIKS Extended Team Description for RoboCup 20192019

    • 著者名/発表者名
      Shin Ohno, Yusei Naito, Toshiki Mimura, Koh Ohno, Yasutaka Tsuruta, Ryoma Mitsuoka, Ryo Sako, Masato Watanabe, and Toko Sugiura
    • 雑誌名

      https://ssl.robocup.org/wp-content/uploads/2019/03/2019_ETDP_KIKS.pdf

      巻: 1 ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KIKS Team Description for RoboCup 20182018

    • 著者名/発表者名
      T. Mimura, K. Ohno, H. Yokota, S. Nakayama, M. Watanabe, and T. Sugiura
    • 雑誌名

      https://ssl.robocup.org/wp-content/uploads/2019/01/2018_TDP_KIKS.pdf

      巻: 1 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KIKS 2017 Team Description2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ohno, T. Mimura, H. Yokota, T. Ohmura, T. Sano, M. Watanabe and T. Sugiura
    • 雑誌名

      http://wiki.robocup.org/File:Robocupssl2017-final26.pdf

      巻: 1 ページ: 1-18

    • 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
  • [雑誌論文] ロボカップ西暦 2050年を目指して(その1)2017

    • 著者名/発表者名
      野田五十樹,南方英明,小林邦和,杉浦藤虎,武村泰範,秋山英久,岡田浩之
    • 雑誌名

      知能と情報(日本知能情報ファジィ学会誌)

      巻: 29 ページ: 2-13

    • NAID

      130007592695

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ロボカップサッカー小型リーグにおけるゲームレポーターシステムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      小田中 秋人,杉浦 藤虎,渡辺 正人
    • 学会等名
      令和元年度第3ブロック専攻科研究フォーラムプログラムOB-2 (2020.03)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロボカップ小型リーグにおけるモンテカルロ木探索を用いたロボットの意思決定アルゴリズムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      内藤 優星,杉浦 藤虎
    • 学会等名
      令和元年度高専卒業研究発表会講演論文集 pp.33-34 (2020.03.07)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Force Sensorless Force Control Based on Reaction Force Observer Considering Thrust Constant Fluctuation2019

    • 著者名/発表者名
      Koh Ohno, Kazuaki Ito, Toko Sugiura, Takayoshi Yamada, Junya Sato, Yoshitaka Shiroyama, Tatsuya Hamajima
    • 学会等名
      IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization V1-12
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 推力定数変動を考慮した反力推定オブザーバによる力覚センシングと力覚制御,2018

    • 著者名/発表者名
      大野航,伊藤和晃,杉浦藤虎,山田貴孝,佐藤惇哉,城山吉隆,濱嶋竜也
    • 学会等名
      平成30年度電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会I4-3
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2慣性系における負荷加速度情報に基づく負荷変位と負荷外乱の同時推定2018

    • 著者名/発表者名
      横田隼人,杉浦藤虎
    • 学会等名
      平成29年度第3ブロック専攻科研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 四輪オムニホイールロボットの運動性能向上2017

    • 著者名/発表者名
      三村俊貴,伊藤和晃,杉浦藤虎,渡辺正人
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会F4-1
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] RoboCup

    • URL

      http://www.ee.toyota-ct.ac.jp/~sugi/RoboCup.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] ロボカップ

    • URL

      http://www.ee.toyota-ct.ac.jp/~sugi/RoboCup.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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