東京工業大学 ロボット技術研究会

東京工業大学の公認サークル「ロボット技術研究会」のブログです。 当サークルの日々の活動の様子を皆さんにお伝えしていきます。たくさんの人に気軽に読んでもらえると嬉しいです。
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2014年02月

「ロボット技術研究会」通称「ロ技研」は、その名前の通りロボットの制作や研究はもとより、電子工作や機械工作、プログラミングなどの幅広い分野にわたるものつくり活動を行っています。

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玉乗りロボット(1) 概要・制御とは

id研の井土です。
実は先月、今年度のロボット技術研究会の部長になりました。 

それはさておき、今回の記事のテーマは
現在製作中の「玉乗りロボット」と「制御するとは」です。
 
まず、玉乗りロボットを作ろうと思ったきっかけでもある以下の動画を見てください。
 


これは東北学院大学の熊谷正朗先生が研究されているロボットです。
このロボットは傾きをセンサーで計測して、
傾かないようにモーターを回して制御しているので倒れません。
タイヤはオムニホイールという変わったタイヤを使っています。
 
12月頃に制御の勉強も兼ねて、動画のような玉乗りロボットを作ろうと思いました。

私が何か作り始めるときはだいたい
「作るのが面白そう」
とか
「完成したらかっこいい」 
が理由になっています。
 
現在は、理論的な部分と制御する回路がだいたい出来たところです。
機械部分(経験がほとんど無いので苦手)はこれから作っていきます。



さて、次は「制御する」とはどういうことかについてです。
それを説明するのに「手のひらに棒を乗せて倒れないようにする」例がよく使われます。
 
人間に
「棒が倒れないようにして」
と伝えれば、なんとなくので手を動かして棒を倒れないようにする事ができます。
 
しかし、ロボット(の頭脳であるコンピュータ)に
「棒が倒れないようにして」
と言っても彼らは理解できません。

そこで人間がで行っていることを数式などを使って厳密に表現してやります。 
image 
 
いわゆる人間のを数学的なモデルで表現し、
ロボット(コンピュータ)に命令していくことを「制御する」 ことだと私は考えています。
また、をいかに数式モデルにするかを研究するのが制御工学だと思っています。
 
玉乗りロボットも「傾かないようにする」ということを数学的モデルで表現して、
モーターをいい感じに回すことで倒れないようになっています。


次回は現在製作中の玉乗りロボットの回路部分について書きます。

不気味の谷よりこんにちは

どうも「武帝」です

今回はこの前の『ロボットって何?
の続きから話していきます.
「不気味の谷」って何という質問があったのでお答えします.

不気味の谷とはおおざっぱに言うとロボットをある生物に模倣しようとどんどん頑張っていくと、あるところであら不思議その生物よりも不気味なものができ上がってしまうというものです.その谷底で頑張るとより人間的になるというモノです.

さて,前回の話では『役に立たないもの=”ロボット”』の図式が成り立ちそうでこれからロボットはどうなるんだというところで話を終えました.

ロボット君が不気味の谷にいるとどうなんだ

そうです,『ロボット=役立たない』ということが極めて重要になってきます.
「なんだよ! 乗せるだけ乗せて置いてロボット君は結局救われない運命なのかよ!」
と早とちりしてしまいがちですが

”役立たないからこそかえって役立つ”

のです.

???

もう一部(ほとんど)読者の方は何がなんだかさっぱり分からないと思います.

ですが,これは一種の逆説です.
ここで,世間の役に立つ機械について考えてみましょう.
例えば,自動車を取り上げてみましょう.

現在の自動車はご存知のように電子回路や制御のオンパレードでできています.
自動ブレーキシステム然り,温度などによってガソリンの噴射量を変えるシステムも然り,かなり高度なシステムの複合が自動車のなかには存在します.

しかし,
『自動車はロボットだ!』
と声を高らかに言っている人はそんなに多くはありません.

何故ならば自動車を『ロボット』という概念より『自動車』という概念で捉えた方が都合がいいからだと思います.
一旦役立つ『概念』が成立すると人々はそれを『ロボット』と見なさないわけです.

次に,アシモフのロボット三原則について考えます.

(wikipediaより引用)
第一条 ロボットは人間に危害を加えてはならない.また,その危険を看過することによって,人間に危害を及ぼしてはならない.
第二条 ロボットは人間に与えられた命令に服従しなければならない.ただし,与えられた命令が,第一条に反する場合は,この限りではない.
第三条 ロボットは,前掲第一条および第二条に反するおそれのないかぎり,自己をまもらなければならない.
(以上引用おしまい)

この法則についても,そもそも”人間並みの図脳を持った人工知能やロボット”が”人間”に反乱を仕掛けるor嫌がらせするのを阻止するために作られたものだと考えられます.
「完全なる奴隷ではないので原則で縛る」のであり,ここでも

『ロボット=不完全な人間』

という方程式が成立します.
事実,アシモフの小説もこの”三原則”に関してロボットが問題を引き起こします.役立たずだから物語になるのです.

最後にロボットの研究開発について考えます.
研究開発は現状役に立っていないから研究開発する余地があるので,役立つものはもはや研究する価値はありません.
つまり,現状で「ロボット=役立たない」が成立しなければ研究する余地がないのです.

以上役に立たないことがかえって役立つことを説明しましたが,これは2000年以上前に荘司が言っているところの「無用の用」って言うところです.
昔からの智慧ですね.

来月は『退歩から進歩を考える』ということで,自分の制作物を例として出すつもりです.

以上武帝研究室からの更新でした.

今流行りの「マルチコプタ」の製作 10g

こんにちは,10gのところ(@tokoro10g,@tokorogy,@gelidium,@taskstacks,@cation_bot)です.

今回は,私が現在製作を進めているマルチコプタ Quadruptorについて書きます.
マルチコプターとはその名の通り,駆動に使用するプロペラが複数枚あるヘリコプター状の機体のことをいいます.
最近になって,ラジコンヘリのラインナップの一つとして,プロペラが4枚あるマルチコプタ(クアッドコプタ,クアッドロータ)などが広く市販されるようになってきました.

空物を自分の手で飛ばしてみたい!
ということで設計.
回路図

基板

いい感じですね.それでは基板を発注しましょう.
今回の基板の発注先はElecrowという海外のサービスです.
id研の井土くんが見つけてくれたので,どれぐらいまでいけるのか,というテストも含めて出してみました.

で,届いた基板がこちら

届いた基板

部品をはんだづけして,出来上がった写真がこちら
できあがり

テストとして,とりあえず目を光らせてみました.

目があああああ

あまり電流を流せないバッテリーしか所持していなかったので,バッテリーが届き次第,プロペラの推進力のテストと,実際の飛行プログラムの実装に移ろうと思います.

詳しい情報はこちらをご覧ください.
Quadruptor - マシン情報 - Tokoro's Tech-Note

乞うご期待!

【いおん研】新歓展示に向けて

こんにちは,東工大工学部機械宇宙学科3年で,ロ技研ではいおん研に所属している宝来です.
先に紹介があったように,個人が自由に好きなものを作っている研究室です.

ちょっと最初にサークルとは関係ないことを….

東工大の機械系3学科である機械宇宙学科,機械科学科,機械知能システム学科では3年次にそれぞれグループでものづくりをする授業があります.
学科によってコンセプトは異なるものの,自分たちで考え手を動かしてものを作るという如何にも機械系らしい授業となっており,ものづくりの楽しさを体験できる授業です.

自分が所属する機械宇宙学科では「大道芸ロボット」という,テーマは自由でとにかく観客を楽しませるコンピュータ制御を用いたロボットを製作します.
そしてその発表が先日行われました.自分の班では演技時間の3分間でチャーハンを調理する「チャーハンロボット」を作りました
わかりやすい写真がなかったのでCADの図ですが,ロボットの一部です.左の黒いのがフライパンです↓

main


このロボットについてはまた後日紹介する機会があればしようと思います.
自分にとってはロ技研での3年間の経験を活かせる有意義な講義だったと思います.

何故この話を先にしたかというと,このロボットは材料の下ごしらえがされた状態からチャーハンを調理するんですね.
材料を用意された状態から始まるんで,いろんな人に同じことを何回か聞かれました……


「卵,割らないの?」


そうなんですよ.チャーハンといえば卵.割らないんですよ卵.割りたいんですけど卵.

ということでサークルの方で4月の新入生歓迎展示に向けて卵を割る機械を作りたいと思っています.

……が,以前サークルでサ◯エさんの全自◯卵割り機の話をしていた時に,既にロ技研の1年生が高校生の時に作っていたことが発覚しました

ですがここで作るのを諦めるわけにもいかないので,これを超える機械を目指して作りたいと思います.
また違う割り方でコンセプトもちょっと工夫しつつ,現在少しずつですが設計を進めています.

私自身,ロ技研ではいおん研だけではなく,NHK大学ロボコン参加チームであるMaquinistaでロボットの製作をしているため,
どこまで作れるかわかりませんが,「時間がないは言い訳」ということなので,春休みの間展示に間に合うよう製作を進めていきたいと思います.

それでは
✌('ω')いいいいいいいいいぉおぉぉぉおおおん!ー!!!!

【CG^2】Boidsアルゴリズムを用いたゲーム制作

どうも、卒論提出まであと10日。ニックさん(@nikku12312)です。
本日はロボット技術研究会のゲーム制作集団であるCG^2に所属している私が
卒論からの現実逃避に作っているゲームの進捗についてお話します。

現在制作しているのは、「Boidsアルゴリズムを用いたRTS(リアルタイムシミュレーション)」です。
開発環境はJava+OpenGLで、実装はJavaScriptを用いてスクリプトを書いています。

ss_5

簡単に言うと、上の画像のように個々のオブジェクトが
相互作用を及ぼし合って群れをつくるゲームです。
現在は群れを作って、群れを指定ライン上を移動させることができるようになりました。

群れの生成として使っているのは「Boidsアルゴリズム」と呼ばれる手法です。
ss_9
簡単には個々のオブジェクトが
  • 結合
  • 整列
  • 引き離し
という3つの簡単なルールに従って移動するというようなアルゴリズムです。
この3つのルールの重み付けを適当に行うことによって、個々の動きは単純でありながら
複雑な群れの挙動を表すことができるようです。

調べてみると合意形成やら非平衡統計力学やらなかなか奥の深そうなアルゴリズムですが、
ゲームなんで難しいことは抜きにしてとりあえず動くものを作ってみようと思います。


現在はBoidsの群れ形成は大凡終わったので、
2Dマップとして作られた地形情報を3D表示することに挑戦しています。

ss_8

4月のロ技研の新歓展示には形になっていると良いですね。
あと卒論も無事に書き終えられたら良いですね。

ギャラリー
  • 自作キーボードを作ろうver1.0
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  • 自作キーボードを作ろうver1.0
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  • 第14回ROBO-ONE Light 結果報告
  • ロボット技術研究会紹介
  • ロボット技術研究会紹介
  • rogy2016冬合宿 in 戸狩
  • rogyサバゲ:†革命†をもっと
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