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2019 年度 実施状況報告書

実世界の普遍的性質を利用した汎化能力の獲得と柔軟ロボットへの実装

研究課題

研究課題/領域番号 18K11445
研究機関法政大学

研究代表者

伊藤 一之  法政大学, 理工学部, 教授 (90346411)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードソフトロボット / 柔軟ロボット / 汎化 / 多脚ロボット / マニピュレータ
研究実績の概要

生物は,数少ない経験から未知の多数の事象に適用可能な汎化された振る舞いを構成することができる.これは,高等生物だけではなく,小動物や昆虫などの下等生物にもみられる極めて優れた性質であり,従来の工学における「多数の事象から少数の抽象化された事象を抜き出す」という統計学的な枠組みでは説明が不可能な対照的な現象である.この生物の仕組みに注目し,本研究では,「汎化機能を実現しているものは,学習により得られる内部モデルではなく,実世界に最初から存在している普遍的性質である」との仮説をたて,この実世界の普遍的な性質を利用するためのロボットの身体の設計方法,並びに,ロボットが環境に働きかけるなかで,新たな普遍的性質を発見し,状態・行動空間を分化させ,振る舞いの精度を向上させてゆくための発見・学習アルゴリズムの提案を行う。
2019年度は、異なる様々なタスクへの適用可能性について検討するため、昨年度までに開発された「柔軟マニピュレータ」および「柱状物昇降ロボット」に加え、梯子や雲梯などの水平な柱状物を掴んで移動可能なロボット、および、岩場などを想定した突起物を掴んで移動可能なロボットの開発を行った。これらの開発を通して、ロボットの活動する環境に合わせて,その環境の性質を利用可能な身体を構成することで、非常に簡単な制御則を用いているにも関わらず,未知の環境に適応した複雑な振る舞いが創発されることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

イギリスのブリストル大学から客員研究員を招いて共同研究を行うなど、研究を効果的かつ効率的に進めるための施策を実施しており、概ね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

現在は、新型コロナウイルス対応のため研究室が閉鎖されており、ロボットを製作するための工作機器の使用が出来ない状況が続いている。当面は、これまでの実験結果の解析や学習アルゴリズムの開発などを行いつつ、ウイルスの終息を待つことになるが、状況によっては研究期間の延長なども含めて柔軟に対応していく予定である.

次年度使用額が生じた理由

工作機器の普及などにより、想定よりも調達額が低く抑えられたため余剰金を次年度に持ち越した。2020年度は、これを活用し、当初の計画よりも開発するロボットのバリエーションを増やし、申請課題についての、より詳細な検討を行う予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Bristol University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Bristol University
  • [雑誌論文] Flexible manipulator inspired by octopi: advantages of the pulling mechanism2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Ito, Taichi Mukai
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 25 ページ: 167, 172

    • DOI

      10.1007/s10015-019-00573-7

    • 査読あり
  • [学会発表] TAOYAKA V: A multi-legged robot, successfully combining walking and climbing mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Ninomiya, K. Ito
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] Evacuation support system to control emotional level of crowd - Simulation based evaluation under various scales and ratios of guide avatars for evacuees -2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato,K. Ito
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] Ladder Climbing Robot Inspired by Octopus -Like behavior2019

    • 著者名/発表者名
      H. Shimizu, K. Ito
    • 学会等名
      International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-legged robot for rough terrain: SHINAYAKA-L VI2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Aso, K. Aihara, K. Ito
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Mechatronic Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] How Do Jumping Spiders Perceive Passability: Experimental Verification Using Small Mobile Robot2019

    • 著者名/発表者名
      D. Hachimine, S. Takano, K. Ito
    • 学会等名
      International Conference on Perception and Action
    • 国際学会
  • [学会発表] 群衆の感情レベルを制御する避難支援システム~ 様々な集団同調性バイアスモデルを用いた評価シミュレーション~2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤祐亮,伊藤一之
    • 学会等名
      第35回ファジィ システム シンポジウム
    • 国際学会
  • [備考] 知能ロボット研究室

    • URL

      http://www.k.hosei.ac.jp/~ito/

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公開日: 2021-01-27  

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