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曳航型水中ロボットを用いた浅海域における海底3D地図作成の高速広域化

研究課題

研究課題/領域番号 18K04073
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関沖縄工業高等専門学校

研究代表者

武村 史朗  沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (70455187)

研究分担者 坂上 憲光  東海大学, 海洋学部, 教授 (20373102)
高橋 悟  香川大学, 創造工学部, 教授 (50297579)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード海洋探査 / 曳航型水中ロボット / 3D地図 / 海底3D地図 / 水中ロボット / 曳航型
研究成果の概要

曳航型水中ロボットを用いて,高速広域での海底写真収集を行う.海底の3D地図作成は学術的・実際的理解に有用なデータである.サンゴ礁の浅瀬でのモニタリング方法の1つに,ダイバーを曳航するマンタ法がある.マンタ法は小型ボート,デジタルカメラ,ダイバーのエアタンクなどの従来の機器を使用して安価に実施できる.ただし,潜水時間と深度は,安全のために規則に基づいて制限されている.提案手法である小型船による曳航型水中ロボットは,船による水中ロボットの曳航のため,ダイバー等の人手の負担軽減・危険性の除去ができる.曳航速度約1.21m/sで曳航して幅約10m×長さ約20mの海底3D地図を作成することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本提案手法は従来,ダイバーで行われていたマンタ法を水中ロボットで行えることを示した.従来の手法は人手で行われているため,肉体的負担・危険性を伴っていたが,本手法はその除去を行うことができる手法である.また,曳航型水中ロボットを使うことで高速に広域の海底の情報収集を行うことができる.これは,従来の人手で行っていた手法より,安価・短時間で情報収集を行え,海底3D地図を定期的に取得できる可能性を示した.定期的に海中の情報を収集することで,海で何が起きているのか,我々にどのようなことが起きるのか,持続可能な社会のためにどのようはことが必要とされるか,に繋がる気づきを与えると考える.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development and Field Experiment of a Human-portable Towed ROV for High-Speed and Wide Area Data Acquisition2021

    • 著者名/発表者名
      Norimitsu Sakagami, Keita Hirayama, Ryo Taba, Shota Kobashigawa, Seita Arashiro Fumiaki Takemura and Satoru Takahashi
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 26 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 考古アカデミックレポート:水中考古学における広域・詳細調査へのロボット技術の適用2020

    • 著者名/発表者名
      武村史朗,坂上憲光
    • 雑誌名

      考古学ジャーナル(2020年9月号)

      巻: 744 ページ: 31-33

    • NAID

      40022398417

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 沖縄近海における水中ロボティクスの活用2019

    • 著者名/発表者名
      武村史朗,坂上憲光
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: 26 ページ: 516-521

    • NAID

      130007607862

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海底画像を用いた水中ロボットの自己位置推定の検討2020

    • 著者名/発表者名
      喜納勝海,武村史朗,坂上憲光,高橋悟,相良慎一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 海底データ3次元形状復元手法2019

    • 著者名/発表者名
      廣瀬諒,高橋悟,川端邦明,坂上憲光,武村史朗
    • 学会等名
      計測動制御学会第20回システムインテグレーション部門講演会2019講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 曳航型水中ロボットの性能改善2019

    • 著者名/発表者名
      武村史朗,小橋川翔大,新城成大,坂上憲光,高橋悟,相良真一
    • 学会等名
      計測動制御学会第20回システムインテグレーション部門講演会2019講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中ロボットのための超音波を利用した高度計測装置2019

    • 著者名/発表者名
      新城成大,武村史朗,坂上憲光,高橋悟
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2019講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Preliminary experiment of a small towed underwater vehicle for high-speed and wide area data acquisition2019

    • 著者名/発表者名
      Norimitsu Sakagami, Fumiaki Takemura, and Satoru Takahashi
    • 学会等名
      The Twenty-Forth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底3D地図作成を目的とした曳航型水中ロボットによる画像データ取得の高速化・広域化2018

    • 著者名/発表者名
      武村史朗,坂上憲光,高橋悟,山舩晃太郎
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 曳航型水中ロボットの操作改善2018

    • 著者名/発表者名
      小橋川翔大,武村史朗,川端邦明,相良慎一,小笠原敬
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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