| 研究課題/領域番号 |
20K19898
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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61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
池 勇勲 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90823766)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 音響カメラ / 水中ロボット / SLAM / 極限環境 / マテリアル分布 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では，人間が直接入れない極限水中環境において無人水中ロボットに搭載した音響カメラを使用し，物質・材料に関する環境情報を反映したマップ生成システムを開発する．具体的には，環境中に存在するマテリアルの特性を音響カメラの計測情報より分析し，環境のマッピング処理における環境特徴量として活用することで，環境中に存在するマテリアルの情報を含む3次元形状情報（水中マテリアル分布マップ）を復元するシステムを提案する．生成された水中マテリアル分布マップは環境の状態を含む重要な資料となるため関連する意思決定機関へ提供されることを前提とし，後の減災，廃炉，復旧復興計画などに役立てられることを想定している．
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| 研究成果の概要 |
音響カメラを水中ロボットに搭載して水中環境の探査に用いれば，濁った水中環境における3次元空間のセンシングが可能である．
本研究は 周囲環境の形状を直観的に把握可能にするため，音響カメラの計測情報から水中環境における密な3次元形状情報だけでなく，環境の物質・材料に関する情報も同時に反映した水中マテリアル分布マップを生成する手法の構築を目的とする．
音響カメラにより撮影した対象物の物質・材料をセマンティックセグメンテーションにより認識する手法と，認識した情報を3次元でマッピングする手法をそれぞれ新たに構築することで，水中マテリアル分布マップを生成するシステムを実装した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新空港，港湾，海底トンネルの建設及び干拓事業などの水辺の開発はもちろん，福島第一原子力発電所の原子炉のような人間が入れない環境に対する調査活動での遠隔操作による水中ロボットの活用に注目が集まっている．本研究で実現した音響カメラの計測情報から周囲環境の密な3次元マテリアル分布マップを復元する技術は，周囲環境の直感的な認識が不可欠な無人水中ロボットの運用において極めて重要であり，提案技術の成果はさらに将来的にも水中探査や作業の自動化において大きな技術革新をもたらすと期待され，本研究の学術的な意義が大きい．
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