| 研究課題/領域番号 |
19K14938
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2021-2022)
東京大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
野田 晋太朗 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業ロボティクス研究センター, 研究員 (30825104)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | ロボット / 学習 / シミュレーション / 並列化 / 強化学習 / 進化計算 / 通信基板 / 歩行ロボット / 認識学習 / 運動学習 / スマートフォン / 並列計算 / 転写学習 / 脚型ロボット / 人型ロボット / 転移学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究はロボットが現実で動作するなかで学習するシステム実現を目的とする。シミュレーションでの学習と比較し、現実での学習では学習結果を直接現実で用いることができ、現実の複雑さを学習に含めることが容易であるためロボットの実世界応用に向けた学習法として有望である。一方、その学習データ収集に長い時間を要すること、動作中に転倒等による故障が起こりうることの二つの難しさがある。本研究では安価で容易に複製が可能な小型ロボットを福数台用いた並列データ収集と学習システムの開発、小型ロボットでの学習結果を他ロボットに転写する技術研究を行うことで上記二つの難しさを解決し現実で学習するロボットシステムの実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ロボットが現実世界で認識に基づく動作を学習するシステムの実現において、複製容易であること、安価であることが重要である。前者は学習を並列化し高速化することでより複雑な動作を可能とするために必要であり、後者は学習段階の失敗動作で故障しても修理交換が容易であるために重要である。本研究ではこれらの課題に対して、スマートフォンと小型サーボを用いたロボットの学習システムを開発した。要素技術として、Android端末からサーボ制御を行うための基板設計と通信ソフトウェアの開発、シミュレータと実ロボットを統一的に扱い並列学習するソフトウェアの実装を行い、四足歩行ロボットの作成と歩行学習により動作確認を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は現実世界で学習するロボットシステムを実現するための基盤となるプラットフォームを開発することで、今後の応用研究を加速させることを目的としている。本成果を用いてより複雑な環境でのロボットの応用、特にモデル化が難しい生物や変化する環境を扱うシステムの実現を進めれば、例えば農業分野における作物の栽培管理ロボットなどに発展すると期待できる。本研究は安価で複製容易なロボット構成を示し、そのために必要な通信基板回路、学習ソフトウェア構成を示すことで、今後の知能ロボット研究の発展に資するものである。この成果を用いてより具体的な応用研究を今後進め成果を社会に還元する。
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