領域プロジェクト

領域プロジェクトの取り組み方として，次の4つの目標を掲げる．

1. ミニ卒論： 取り組む時間の短い卒論として，問題の設定，先導研究の調査， 解決方法の探求，実験的証明などを一通り体験し，論文を書く能力を構築する．
2. ソフトウェアと実験： 領域プロジェクトもできるだけ実験で手を動かすテーマを設定する． ソフトウェア開発の時間が実質長いが，最終的にモノを動かすことに拘る．
3. 作業時間： 領域プロジェクトは週2日の午後だけだが，我々はもっと長い時間， 共に生活し，共に討論する場を提供して，専門的な議論を楽しむ．
4. ミニ論発表会： 毎年7月中旬に行ってきた新井・太田研究室のミニ論発表会 （研究室の全構成メンバーが発表）を通じて，対外的に発表する．これを領域プロジェクトの 打ち上げとする．

領域プロジェクト １ 『ロボカップ 4脚移動ロボットによるサッカー』     担当教官 新井 民夫 教授

◆プロジェクトのねらい

　新井研究室ではRoboCupの4-Legged Robot Contestに1999年より参加している．これはペット型ロボットER-2100(AIBOと同型)4台1チームでサッカーを行わせるコンテストで，ハードウェアとしては同一機器を使用し，ソフトウェア開発でロボットの知能を競う競技である．2003年は7月にイタリア・パドバで開催される．コンテストにはサッカー競技以外に，ロボットの知的レベルを競う RoboCup Challenge があり，また，国際会議も併設されている．

　このプロジェクト参加者は，グループ内で作業を分担し，コンテストでの3位入賞のために頑張る．作業はグループ内で分担するが，本プロジェクト参加者には，「通信による擬似フォーメーション構築」か「Textureデータを用いた自己位置測定」を担当する．

◆プロジェクトの内容

多自由度のロボットを総合的に動かすことを習得することと，特定の目標達成のアルゴリズム構築の両者をバランスよく開発するセンスをつける．

• ER-２１００のプログラミング
• 多センサ多自由度系の制御方法の習得
• ロボットの行動計画立案

なお，大学院受験が負担にならない者は，RoboCupへの参加も検討する． RoboCupチームは，Team ARAIBOという名で，東大と中央大学との混成である．

◆プロジェクト開催場所

工学部１４号館８２２号室ならびに中央大学精密機械工学科

◆プロジェクト計画

4月：ER-2100の理解とプログラミング方法の習得
5月：通信あるいは画像処理（研究内容の選択に拠る）
6月：実験
7月：発表およびレポート提出
(RoboCupは7月1日から11日までイタリアのパドバで開催される．6月が多忙となることに注意)

領域プロジェクト ２ 『マルチエージェント型生産システム』     担当教官 新井 民夫 教授

◆プロジェクトのねらい

　本研究室は，HMS（ホロニック生産システム）国際研究プロジェクトに参加し， 複数のロボットから構成されるマルチエージェント型生産システムの研究を 行ってきた．本テーマでは，本研究室で開発したロボットシステムシミュレータを 用いて，システム構成の最適化，スケジューリング問題などを取り扱う． また，これらの問題の研究を通して，マルチエージェントシステム，ネットワーク プログラミングなどの技術の習得を図る．

◆プロジェクトの内容

今までに開発した自律分散型生産システムのシミュレータ（通信模擬と作業模擬との総合模擬）を用いて、スケジューリングや配置の最適化を実験的に検証する。スケジュール理論や最適化理論を使用する。企業の実データを用いた検証を進める。

◆プロジェクト開催場所

工学部１４号館８２１号実験室を中心とする．

◆プロジェクト計画

4月：研究内容の理解とシミュレータの習得
5月：シミュレータによるスケジューリング方法の組込み
6月：シミュレータによる移動組立機の配置最適化
7月：発表およびレポート提出

動画(MPEG1)： ホラーキーの構築と作業の進行
ホロンの制御構造であるHolarchyは，Agentである機器をContract Net Protocolを使って，割り付けて変化していく．このシミュレーションはロボット3台による組立作業とその制御構造を示す．

動画(MPEG1)： Holonic Robot Systemの実行
ホロニックロボットシステムはMulti-Agentによる組立システムであり，4台のロボットとベルトコンベアや2台のストーレッジが相互に通信しながら，組立作業を行っている．この動画は，ロボット間の交渉によって作業手順を決めながら，製品を組み立てている ところである．

領域プロジェクト ３ 『ロボットの実演教示』     担当教官 新井 民夫 教授

◆プロジェクトのねらい

誰もが簡単に使いこなせるロボットの実現には，人間の意図をロボットに伝える 教示（ロボットプログラミング）を簡単に行える方法が必要である．人間がロボットに 作業のやり方を実演することによって作業を教える「実演教示」は，その有望な アプローチの一つである．本研究では，カメラを用いた実演教示のシステムを 構築する．また，この研究を通じて，ステレオビジョン・リアルタイム OS・ マルチスレッドプログラミングなどの技術の習得を図る．

◆プロジェクトの内容

カメラを用いて、動作測定、すなわち実演教示を構築する。作業の手順上、障害物によって見えなくなっても、その動作を推定しつつ、教示を理解する。次に、得られた作業意図を実現すべく、台数・大きさ・動きの異なるロボットを用いて、実現する。

◆プロジェクト開催場所

工学部１４号館８２１号実験室を中心とする．

◆プロジェクト計画

4月：研究内容の理解とカメラ測定システムの準備
5月：基礎実験による動作測定
6月：オクルージョン発生時の推定方法研究
7月：発表およびレポート提出

実演教示のためのキャリブレーション動作，人間による実演教示， ロボットによる動作実行の一連の流れ

卒業論文

新井研究室の卒業論文の取り組み方として，次の4つの目標を掲げる．

1. 研究手法の習得： 卒業論文は研究である．もちろん世界で一つ，世界の最先端の研究を目指すが，しかし，まだ研究方法に関して十分な経験を有していない学生も多いことから，卒業論文は研究手法の習得にも十分な時間を割く．例えば，卒業論文はコースの締切に1週間前に提出し，大学院生ならびに教官が精読し，誤字・脱字・図表現などの細かい修正から，論旨の構成まで指摘する．
2. 共同生活：「同じ釜の飯を食う」といった雰囲気の研究室を大事にする．季節の区切りにコンパを行い，皆でテニスを興じるなど，研究以外においても相互に協力し合う活動を行う．
3. 先端ロボット研究発表会： 毎年１１月第2週の土曜日に新井・太田研究室と外部の関連研究室で先端ロボットの合同研究発表会を行ってきた．4年生もこれに参加し発表する．これを卒業論文の中間評価とする．その他に，精密工学会の卒論発表会など対外的な発表の場に積極的に参加する．

 9月入試終了　　顔合わせ・研究開始
10月初め　　　　研究会にて発表
11月中旬　　　　中間発表  先端ロボット合同研究会
12月下旬　　　　卒論発表会資料提出
 2月上旬　　　　卒業論文提出・試問

卒業論文 １ 『ロボカップ 4脚移動ロボットによるサッカー』     担当教官 新井 民夫 教授

領域プロジェクトRoboCupも参照されたい． 卒論ではより研究的な側面を追求する．

◆卒論の狙い

◆卒論の内容

• ER-2100のプログラミング
• 多センサ多自由度系の制御方法の習得
• 画像計測（テキスチャ判別）によりマークからの位置推定を行い，それと 他のロボットとの位置関係からフォーメーションを短時間で，かつ，ロバストに構築する方法を開発する．

◆卒業研究開催場所

◆卒論研究スケジュール

  9月：9月の入試明け（9月8日）より開始する．
 10月：通信ならびに画像処理の習得
 11月：中間発表と実験
 12月：アルゴリズム開発と実験
  1月：1/4モデルの提出
  2月：論文提出ならびに審査

卒業論文 ２ 『マルチエージェント型生産システム』     担当教官 新井 民夫 教授

◆卒論の狙い

◆卒論の内容

◆卒業研究開催場所

◆卒論研究スケジュール

  9月：9月の入試明け（9月8日）より開始する．
 10月：シミュレーションの理解と基礎実験
 11月：新スケジューリング方法の開発，中間発表
 12月：実データとの整合性
  1月：1/4モデルの提出
  2月：論文提出ならびに審査

卒業論文 ３ 『ロボットの実演教示』     担当教官 新井 民夫 教授

◆卒論の狙い

• カメラを用いた実演教示システム
• ロボットによる実演内容の解釈・実行システム

◆卒論の内容

◆卒業研究開催場所

• 工学部14号館８２１号実験室を中心とする．

◆卒論研究スケジュール

  9月：9月の入試明け（9月8日）より開始する．
 10月：基礎実験による教示理解
 11月：人間の動作予測とその意図解釈，中間発表
 12月：応用実験と意図解釈レベルの向上
  1月：1/4モデルの提出
  2月：論文提出ならびに審査

卒業論文 ４ 『サービス工学』     担当教官 新井 民夫 教授

◆卒論の狙い

サービス工学は人工物工学研究センターのサービス工学研究部門で開始した新しい概念に基づく設計方法といえる．一方で，製品の脱物質化を進め，一方で，顧客満足度を高める製品を作り上げるモデルとして，サービスをコンテンツとチャネルとに分離してモデル化している．

本研究は，コンテンツとチャネルの流れを，Function Blockで表現し，非線形微分方程式でモデル化する方法を開発する．

◆卒論の内容

◆卒業研究開催場所

◆卒論研究スケジュール

  9月：9月の入試明け（9月8日）より開始する．
 10月：Function Block表現とその基本事例の試作
 11月：チャネルとコンテンツの向上方法を検討，中間発表
 12月：サービスの度合いの向上についてのシミュレーション
  1月：1/4モデルの提出
  2月：論文提出ならびに審査