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災害現場における効率的な不整地踏破ロボットの開発に向けた進化ソフトロボティクス

研究課題

研究課題/領域番号 17K12756
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能ロボティクス
研究機関山形大学 (2018-2019)
会津大学 (2017)

研究代表者

小川 純  山形大学, 有機材料システム研究推進本部, 准教授 (20773724)

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
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードソフトロボティクス / 進化設計 / 弾性体シミュレーション / 災害対応ロボティクス / ソフトマター / 進化学習 / 身体性 / 人工知能 / ソフトマターロボティクス / テレオペレーション / 進化ロボティクス / 形状モデリング / 物理モデリングシミュレーション / クラウドロボティクス / 3Dプリント / 災害ロボティクス / 機械学習
研究成果の概要

災害対応ロボットにおいて採用される事例の多いクローラ形状の移動機構に対する弾性体シミュレーション解析手法を提案し,金属とシリコン材料から構成されるロボット部品の自動設計を進化アルゴリズムを導入することで実現した.また弾性部品による身体性拡張がもつ作業効率性について検証するため,従来のロボットハンドと本研究手法により設計したソフトグリップを装着したロボットハンドが把持性能を効率化することを示した.加えて,柔らかい身体性によるロボット性能の向上を考察するために,硬い素材と柔らかい素材における圧力センシングの特性を分析することで,柔らかい身体性によるロボット拡張の学術的知見を示した

研究成果の学術的意義や社会的意義

ロボティクス領域において剛体を仮定した力学計算と形状設計が普及している中で,ソフトマテリアルを導入する場合の異種材料のロボットの身体設計を動力学分析に基づく最適化手法を示すことは,学術的に身体性の拡張とその機能の相対効果を明瞭にすることにつながる.学術的にはソフトロボットの制御するための理論に関する実用的な知見を示しており,また社会的には今後のロボット開発にタスクおよび環境に適応する柔らかい部品の設計に有意義な情報処理技術を提供できるといえる.

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

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dual-arm robot teleoperation support with the virtual world2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Keita and Tohashi, Kenta and Funayama, Yuki and Harasawa, Hikaru and Ogawa, Jun
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 1614-7456 ページ: 1-8

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Mimicking human emotions for soft matter robotics2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kameyama, I Sudo, J, Ogawa, K. Yoshida, M. Kawakami and H. Furukawa
    • 学会等名
      The 7th international INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2019(SmaSys 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary Multi-objective Optimization for Evolving Soft Robots in Different Environments2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Ogawa
    • 学会等名
      The 11th EAI International Conference on Bio-inspired Information and Communications Technologies 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soft Material Gripper for Extending Robotic Hand Embodiment2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Ogawa, Syota Seki, Ryuya Ninomiya, Yuki Funayama, Keita Nakamura
    • 学会等名
      The 24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Evolution for Soft Matter Robot: Integrated Fabrication of Geometric and Motion of Gel-like Robot with Embedded Virtual Link Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Ogawa
    • 学会等名
      The First International Conference on 4D Materials and Systems - Gel Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular Automaton Approach for Motion Pattern Analysis of Soft-bodied Agent2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ogawa, Miki Taira, Keita Nakamura, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Digital Practice for Science, Technology, Education, and Management
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固定トポロジーの結合振動子系による生物表現2017

    • 著者名/発表者名
      小川純,中村啓太,成瀬継太郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会SI2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 弾性体ボクセルを用いたクローラロボットシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      小川純,平美紀,中村啓太,成瀬継太郎
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフトロボットシミュレーションと機構知2017

    • 著者名/発表者名
      小川純
    • 学会等名
      第6回サステナブル/ロボティック・システムデザイン研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] Jun Ogawa

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Jun Ogawa

    • URL

      http://www.junogawa.com/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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