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2013 年度 実施状況報告書

実世界の普遍的性質を利用した状態行動空間の汎化と学習機能を有するロボットへの適用

研究課題

研究課題/領域番号 24500181
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, 准教授 (90346411)

キーワードレスキューロボット / レスキューマニピュレータ / 音源定位
研究概要

本研究では,生物の振る舞いをヒントに,従来の統計処理に基づく汎化とは異なる新しい枠組みとして,「実世界の普遍的性質を利用した汎化の枠組み」を提案することを目的とした.これにより,ロボットは,わずか数十回程度の試行回数で,さまざまな状況に適
応可能な汎化された方策を学習することが可能となり,これまでロボットの活躍が困難であった複雑な未知環境において適応的に振る舞うことが可能なロボットを実現することができる.本年度は,実用化を視野に入れ,昨年度の基礎研究の成果を実際の問題に適用し,実用化の可能性について検証した.主な適用例は以下の通りである.
【レスキューマニピュレータの開発】
昨年度開発されたタコ型ロボットの機構をもとに災害現場において生存者を探索するためのレスキューマニピュレータの開発を行った.また,このマニピュレータに,昨年度開発したアメンボ型ロボットの音源探査機能を生存者探査用に改良して搭載し,声や壁を叩く音などを基に生存者の位置を特定可能なシステムを実現した.半壊した木造住宅を想定した人工の瓦礫環境を用意し,開発したロボットの有用性を検証し,実際に音源に向かって瓦礫内を3次元的に移動可能であることを確認した.
【視覚に基づく衝突防止ロボット】
昨年度検討した「衝突までの残り時間の推定」に加え,トンボの振る舞いをもとに,衝突位置を光学的な性質を利用して推定する方法について検討した.動力学を考慮したシミュレーションを行い,提案した方法の有用性を検証した.

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

当初予定していた4つのロボットについては,それぞれの開発が終わりその有用性を確認した.また,実用化へ向けて,レスキューロボットなどに応用しその有効性を確認した.

今後の研究の推進方策

これまでに得られたデータを整理し,提案した枠組みを精査,改良するとともに,様々なロボットおよびタスクに適応可能な一般的な枠組みとしてまとめ,国際会議,学術雑誌等に発表する予定である.

次年度の研究費の使用計画

当初の予定よりロボットが早く完成し,その後の保守改良も,予定より少ない費用でまかなうことが可能であった.残金は,成果発表や,関連研究の調査に使用し,端数は翌年へ繰り越すこととした.
本年度は,実用化に向けての実証実験,ならびに,理論の一般化とその成果発表に使用する予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Control of multi-legged robot using reinforcement learning with body image and application to rubble2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nishigai, H. Nakatsuka and K. Ito
    • 雑誌名

      Int. J. Advanced Mechatronic Systems

      巻: 5 ページ: 243,256

  • [学会発表] Importance of the real-world properties in chasing task - Simulation and analysis of dragonfly’s behavior-2014

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sakuraba, Kazuyuki Ito
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 発表場所
      Oita, Japan
    • 年月日
      20140122-20140124
  • [学会発表] 操作性を考慮した半自律レスキューロボット2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤一之
    • 学会等名
      レスキュー工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都立産業技術高等専門学校(東京都)
    • 年月日
      20131208-20131208
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Hearing Sense Assistance System to Three-dimensional Rescue Manipulator and Demonstration of Its Effectiveness2013

    • 著者名/発表者名
      Motoki Mizutani, Yuya Shimodate,Kazuyuki Ito
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics
    • 発表場所
      Linkoping, Sweden
    • 年月日
      20131027-20131030
  • [学会発表] Proposal of crash avoidance algorithm with use of the tau-margin2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kawai, Kazuyuki Ito
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Systems and Applications
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 年月日
      20130421-20130426
  • [学会発表] 操作性を考慮した生存者探査ロボットの開発2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤一之
    • 学会等名
      第8回竸基弘賞授賞式受賞記念講演
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      20130122-20130122
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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