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大規模群れの相転移の解明と群ロボット制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25330308
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 知能ロボティクス
研究機関会津大学

研究代表者

成瀬 継太郎  会津大学, コンピュータ理工学部, 准教授 (10301938)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードスワームロボティクス / 群れ形成 / マルチエージェントシステム / 可視化 / 自己位置推定 / カルマンフィルタ
研究成果の概要

本研究の目的は数百万個体からなる群れの性質を解明し、それを群ロボットの移動制御に応用することである。その主な成果は以下の三項目である。(1)群れの挙動の相転移の現象に関しては、群れの接続関係の変化に起因することを群れモデルの数値実験により明らかにした。(2)ロボットへの応用のためには各個体の相対的な位置と速度を知る必要があるが、群れの個体間の通信を利用した、生物のような完全に局所的な分散カルマンフィルタフィルタを開発した。(3)群れの相転移現象から得た知見を群れの制御に応用し、巨大群れロボットを維持する能力を向上した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 遠隔水中活動機器開発と人材育成2014

    • 著者名/発表者名
      高橋隆行,成瀬 継太郎,鈴木茂和
    • 雑誌名

      エネルギーレビュー

      巻: 409 ページ: 22-23

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 二足歩行機のスリップ発生時のエネルギー量の変化に基づいた制御と回復性2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 諒平,成瀬 継太郎
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      野田市
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 巨大群れ形成のための局所エネルギー制御2016

    • 著者名/発表者名
      赤間 裕平,成瀬 継太郎
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      野田市
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Problems of Remote Operating Robots and Robot Research Projects at Univ. of Aizu2016

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Naruse
    • 学会等名
      The International Conference on Innovations in Info-business and Technology-2016 (ICIIT-2016)
    • 発表場所
      Colombo, Sri Lanka
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 位置と距離を観測とするカルマン合意フィタ用いた複数移動ロボットの位置推定2015

    • 著者名/発表者名
      嶺田 築, 成瀬 継太郎
    • 学会等名
      第16回システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分離指標を用いた群れ形成エージェントの制御2015

    • 著者名/発表者名
      嶺田 築, 成瀬 継太郎
    • 学会等名
      第16回システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of Swarm Disconnection of Flocking Agents2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Naruse
    • 学会等名
      The First International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics (SWARM2015)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 初期速度が群れ形成エージェントに及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      赤間 裕平,成瀬 継太郎
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predicting the Disconnection of Flocking Agents in a Swarm2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Naruse
    • 学会等名
      2015 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2015)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 位置と距離を観測する相互観測型カルマンフィルタによる自己位置推定2015

    • 著者名/発表者名
      嶺田 築, 成瀬 継太郎
    • 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
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 足裏曲率の制御による三次元受動歩行2015

    • 著者名/発表者名
      大山 良明, 成瀬 継太郎
    • 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
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習による音響イベント検出2015

    • 著者名/発表者名
      丹羽 孔明, 川上 敬, 大江 亮介, 成瀬 継太郎, 木下 正博, 三田村 保
    • 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
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水田除草用ロボットの車輪の軟弱地盤における駆動力モデル2015

    • 著者名/発表者名
      丸山敦規,成瀬継太郎
    • 学会等名
      2015年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure from Motion による三次元復おける画像歪みの影響調査2014

    • 著者名/発表者名
      深谷友祐,成瀬継太郎
    • 学会等名
      第15回システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 群れエージェントにおける分離の予測と可視化2014

    • 著者名/発表者名
      赤間裕平,成瀬 継太郎
    • 学会等名
      第15回システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of small weeding robots for rice fields2014

    • 著者名/発表者名
      Atsunori Maruyama, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      2014 IEEE/SICE SII
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Unsmooth field sweeping by ballistic random walk of multiple robots in unsmooth terrain2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tamura, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      SCIS-ISIS 2014
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of spread of topic words on Twitter using stream graphs and relational graphs2014

    • 著者名/発表者名
      Keigo Anma, Shunsuke Wada, Kanto Nakayama, Yuki Akamatsu, Yuichi Yaguchi, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      SCIS-ISIS 2014
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of link tension index for flocking agents2014

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Akama, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      8th International Conference on Bioinspired Information and Communications Technologies
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Feasibility study of weeding robots in rice fields inspired by natural ducks2014

    • 著者名/発表者名
      Atsunori Maruyama, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      8th International Conference on Bioinspired Information and Communications Technologies
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型水田除草用ロボットの開発と無線ネットワークの構築2014

    • 著者名/発表者名
      丸山敦規,成瀬 継太郎
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見市
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 不整地で動作する複数移動ロボットの受信強度を用いた自己位置推定2014

    • 著者名/発表者名
      嶺田築,成瀬継太郎
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 全方位画像を用いたロボット姿勢検出のための特徴抽出手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      肥田野雄大,成瀬継太郎
    • 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2014
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 分散運動学計算手法に基づく超冗長アームの開発2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木利結樹, 佐竹利文, 林朗弘, 成瀬継太郎, 鈴木育男
    • 学会等名
      2014年精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Associated Keyword Analysis for Temporal Data with Spatial Visualization2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Wada, Yuichi Yaguchi, Ryo Ogata, Yutaka Watanobe, Keitaro Naruse, Ryuichi Oka
    • 学会等名
      The 5th IEEE International Conference on Awareness Science and Technology
    • 発表場所
      Aizu-Wakamatsu \, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Swarm EKF Localization for a Multiple Robot System with Range-Only Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Fukui and Keitaro Naruse
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 発表場所
      Daejon, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Swarm EKF Localization for a Multiple Robot System with Range-Only Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Naruse and Shikezazu Fukui
    • 学会等名
      2013 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水田環境における差動車輪型ロボットの移動制御2013

    • 著者名/発表者名
      丸山敦規, 成瀬継太郎
    • 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
    • 発表場所
      つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模エージェント群における群れ形成の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      深谷友祐, 成瀬継太郎
    • 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
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 距離観測のみを用いる群EKF 自己位置推定の感度解析2013

    • 著者名/発表者名
      福井重和,成瀬継太郎
    • 学会等名
      2013年精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水田除草用ロボットの開発2013

    • 著者名/発表者名
      丸山敦規, 成瀬継太郎
    • 学会等名
      第14回システムインテグレーション部門講演会論文集
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] オクトツリーを用いた大規模群れの可視化ソフトウェアの開発2013

    • 著者名/発表者名
      赤間裕平,成瀬継太郎
    • 学会等名
      第14回システムインテグレーション部門講演会論文集
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Advances in Intelligent Systems and Computing Volume 1942013

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Naruse
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 産業財産権2013

    • 発明者名
      成瀬継太郎、鶴見裕樹、川島一浩
    • 権利者名
      会津大学、玉川エンジニアリング
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-188978
    • 出願年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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