自律移動ロボット

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概要

屋内外の人間の生活環境において、目的地まで自律的に走行することができる移動ロボットについての研究です。人を検出するカメラや周囲の形状を取得するLiDAR、数cmの精度で位置がわかるRTK-GPSなどの様々なセンサーやシステムを統合し、環境の地図を構築し、目的地までの経路計画や障害物の回避行動、人間の歩行への追従といった制御を行います。そのようなプログラムを作成したり、ロボット本体を組み立てたり、という仕事を通じて、ソフトウェア・ハードウェア両方についてのスキルやセンスが大いに身につきます。 研究室では、毎年、移動ロボットの自律走行大会である「つくばチャレンジ」に参加しています。人が普段どおりに暮らしている屋外公共空間で、目的地まで2km程度の自律走行や、交差点の横断、人間の発見などの課題に取り組みます。レンタカーを借りて何度もつくばまでロボットを運び、実環境でのロボット実験を繰り返します。こちらの意図したとおりに走行したときの達成感や、本番で失敗したときの悔しさは、大学での机上の勉強ではなかなか味わえない感覚です。

研究テーマ例

大学院生

４年生

  • 逆強化学習とデモデータの自動収集に基づく移動ロボットの行動モデル獲得[1][2]
  • ROS2による屋内自律移動ロボットの実現と画像認識の活用
  • 外部とのインタラクションにより行動を変化させる学習済みモデルベースの自律走行システム

過去の研究テーマ

最近のアクティビティ

研究業績

  • 関真哉, 森岡一幸, 「単眼カメラを用いた屋外自律走行ロボットのための汎用的行動モデルの学習と実機走行検証」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2024）, 1F5-07, 2024.12, アイーナいわて県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
  • 落合真聡, 森岡一幸, 「任意の屋内環境における特定人物追従と自律走行を統合した行動モデルに基づく移動ロボットの開発」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2024）, 1F4-13, 2024.12, アイーナいわて県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
  • 関真哉, 鶴田龍登, 森岡一幸, 「環境地図の事前作成を必要としない屋外自律走行システムの提案と実機走行検」, 日本ロボット学会学術講演会（RSJ2024）, 3C4-05, 2024.09, 大阪工業大学（大阪府大阪市）
  • 落合真聡, 森岡一幸, 「深層強化学習による特定人物を追従しながら目的地へ到達する移動ロボットの開発」, 日本機械学会ROBOMECH2024, 1A1-I09, 2024.06, ライトキューブ宇都宮（栃木県宇都宮市）
  • 鶴田龍登, 森岡一幸, 「柔軟な単眼カメラ設置高を許容する深層強化学習ベースの汎用的な屋内自律走行システム」, 第29回ロボティクスシンポジア, 3D3, 2024.03, カヌチャリゾート（沖縄県名護市）
  • Ryuto Tsuruta, Kazuyuki Morioka, 「 Autonomous Navigation of a Mobile Robot with a Monocular Camera Using Deep Reinforcement Learning and Semantic Image Segmentation」, IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII2024), pp.1107-1112, 2024.01, Halong, Vietnam, IEEE Xplore
  • 関真哉, 湯浅連, 海保諒, 森岡一幸, 「多様な仮想環境での強化学習によるカメラ画像を入力とした移動ロボットの走行モデル獲得と実機走行検証」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2023）, 1B4-01, 2023.12, 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 鶴田龍登, 森岡一幸, 「セマンティックセグメンテーション画像を入力とした深層強化学習による移動ロボットの自律走行システム」, 日本機械学会ROBOMECH2023, 2A2-F28, 2023.07, 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 湯浅連, 森岡一幸, 「画像分類に基づく走行環境識別に応じた行動モデル選択による移動ロボットの自律走行システム」, 日本機械学会ROBOMECH2023, 2P1-F28, 2023.07, 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 塚谷将人, 土屋一朗, 森岡一幸, 「RGB-Dカメラを搭載し深層強化学習により人間追従しながら目的地へ到達する移動ロボットの開発」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2022）, 2A2-D08, 2022.12, 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 堀内響介, 鶴田龍登, 森岡一幸, 「単眼カメラ画像を入力とした深層強化学習に基づく自律移動ロボットの屋内環境の自律走行」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2022）, 1A2-D05, 2022.12, 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 塚谷将人, 土屋一朗, 森岡一幸, 「人間の存在を考慮した深層強化学習により特定対象に追従する自律移動ロボット」, 日本機械学会ROBOMECH2022, 2A1-T04, 2022.06, SORA札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 湯浅連, 森岡一幸, 「環境に応じた行動モデル生成と切り替えに基づく移動ロボットの自律走行システム」, 日本機械学会ROBOMECH2022, 2P1-I08, 2022.06, SORA札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 湯浅連, 森岡一幸, 「適応的な行動モデル選択とウェイポイント設定に基づく移動ロボットの自律走行システム」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2021）, 1H5-03, 2021.12, オンライン開催
  • 永井僚, 堀内響介, 田中諒平, 古谷琢海, 森岡一幸, 「深層強化学習で獲得した汎用的な行動モデルを用いた屋外走行可能な移動ロボットシステム開発」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2021）, 3H2-07, 2021.12, オンライン開催
  • 古谷琢海, 山口詩織, 森岡一幸, 「深層強化学習で獲得した行動モデルと疎な位置情報の更新に基づく屋外自律走行アプリケーションの開発」, 日本ロボット学会学術講演会（RSJ2021）, 1H4-06, 2021.09, オンライン開催
  • 土屋一朗, 森岡一幸, 「動的障害物の存在を考慮した深層強化学習に基づく自律移動ロボットナビゲーション」, 日本ロボット学会学術講演会（RSJ2021）, 2I4-01, 2021.09, オンライン開催
  • 湯浅連, 横山光希, 森岡一幸, 「強化学習により獲得した行動モデルの自動切り替えによる未知環境での移動ロボットの自律走行」, 日本機械学会ROBOMECH2021, 1P1-L10, 2021.06, オンライン開催
  • 土屋一朗, 森岡一幸, 「RGB-Dカメラから得られる情報を用いた深層強化学習に基づく自律移動ロボット」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2020）, 1H3-03, 2020.12, オンライン開催
  • 古谷琢海, 森岡一幸, 「深層強化学習に基づく移動ロボットによる環境に応じた自己位置推定の切り替えによる屋内外のシームレスな自律走行」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2020）, 2A3-10, 2020.12, オンライン開催
  • 柴田雄貴, 森岡一幸, 「ステレオカメラを用いた事前地図作成なしでの深層強化学習モデルに基づくロボットの自律走行」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2020）, 2B2-16, 2020.12, オンライン開催
  • 古谷琢海, 森岡一幸, 「深層強化学習のアルゴリズムに応じた移動ロボットの行動選択および走行性能の比較」, 日本機械学会ROBOMECH2020, 2A2-J02, 2020.05, オンライン開催
  • 柴田雄貴, 横山光希, 森岡一幸, 「単眼カメラを用いた事前の地図作成無しで自律走行する移動ロボット」, 日本機械学会ROBOMECH2020, 2A1-N09, 2020.05, オンライン開催
  • Koki Yokoyama, Kazuyuki Morioka, 「Autonomous Mobile Robot with Simple Navigation System Based on Deep Reinforcement Learning and a Monocular Camera」, IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII2020), pp.525-530, 2020.01, Hawaii, USA, IEEE Xplore
  • 横山光希, 森岡一幸, 「単眼カメラから得られる深度情報を用いた深層強化学習に基づく移動ロボットの自律走行システム」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2019）, 1A5-13, 2019.12, サンポート高松（香川県高松市）
  • 古谷琢海, 森岡一幸, 「深層強化学習による行動学習に基づく占有格子地図を必要としない移動ロボットの自律走行システム」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2019）, 2F1-01, 2019.12, サンポート高松（香川県高松市）
  • 末永良太, 森岡一幸, 「移動ロボットの自律走行を支援するための情報共有システムの開発」, 日本機械学会ROBOMECH2019, 2P1-N05, 2019.06, 広島国際会議場（広島県広島市）
  • 古谷琢海, 加藤勇気, 森岡一幸, 「移動ロボットの自律走行のための深層強化学習で与える報酬による走行経路への影響」, 日本機械学会ROBOMECH2019, 2P2-A02, 2019.06, 広島国際会議場（広島県広島市）
  • Yuki Kato, Kazuyuki Morioka, 「Autonomous Robot Navigation System Without Grid Map Based on Deep Q-Network and RTK-GNSS Localization in Outdoor Environments」, IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII2019), pp.346-351, 2019.01, Paris, France, IEEE Xplore
  • 加藤勇気, 森岡一幸, 「深層強化学習による行動学習に基づく移動ロボットの屋外公共空間における自律走行」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2018）, 1E1-07, 2018.12, 大阪工業大学（大阪府大阪市）
  • 岸川僚太, 森岡一幸, 「人間の歩行への追従を活用した移動ロボットの自律走行」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2018）, 2B1-06, 2018.12, 大阪工業大学（大阪府大阪市）
  • 加藤勇気, 森岡一幸, 「Double Deep Q-Networkによる行動学習に基づく移動ロボットの自律走行」, 日本機械学会ROBOMECH2018, 1A1-L12, 2018.05, 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • 湯田健太, 加藤勇気, 上山晃司, 森岡一幸, 「つくばチャレンジ２０１７における明治大学総合数理学部森岡研究室の取り組み」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2017）, 2F1-02, 2017.12, 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Yuki Kato, Koji Kamiyama, Kazuyuki Morioka, 「Autonomous Robot Navigation System with Learning Based on Deep Q-Network and Topological Maps」, IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII2017), pp.1040-1046, 2017.12, Taipei, Taiwan, IEEE Xplore
  • 加藤勇気, 森岡一幸, 「移動ロボットによる人間観測に基づく通行者情報地図の作成と柔軟な経路計画」, 日本機械学会ROBOMECH2017, 2A2-D08, 2017.05, ビックパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 加藤勇気, 森岡一幸, 「つくばチャレンジ2016における明治大学総合数理学部森岡研究室の取り組み」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2016）, 1B3-6, 2016.12, 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 森岡一幸, 大西仁英, 上山晃司, 「つくばチャレンジ２０１５における明治大学森岡研究室の取り組み」, 計測自動制御学会SI部門講演会（SI2015）, 1K2-2, 2015.12, 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）