波風の影響はどうするか？船の自動航行に挑む！
Comment from academist staff
自動航行船が海を調査する未来に向けて、学生チームの本気の挑戦
miho otsuka
研究段階にある船の自動航行
昨今では車・飛行機の自動運転技術の革新が進んでいます。自動運転の車が実用化されたり、自律飛行するドローンが作られたりと、多くの方々にとっても関心の高いテーマになっているのではないでしょうか。陸や空の移動手段の自動化が進んでいるなか、海はどうかというと、船の自動航行の技術はまだまだ研究段階で、実用化に向けてさまざまな取り組みが行われているところです。
この海上の自動航行に挑む大会があります。国際自動航行船・潜水艇コンテスト「Maritime RobotX Challenge」です。この大会は、無人完全自動航行船を設計・製作して、海上でのタスクをクリアできるかどうかを競う、2年に一度開かれる国際大会です。2018年12月には第3回大会がハワイで開催される予定で、世界中の大学から12チームが参加し、それぞれの技術を競い合います。
日本で唯一、この大会に挑んでいるチームが、私たちOUXT Polarisです。OUXT Polarisは、大阪大学を中心に活動している学生主体のチームで、今では全国の大学・高専からメンバーを集め、大会へ向けて準備を進めています。
海上には波や風があり、道がない
海上では地上とは違い、波や風によって船体が大きく揺れたり流されたりするため、ある方向に船を動かしたり、船を一点に止めておくこと自体が難しいタスクになります。また地上の車でいう「道路」のような、移動の目安になるものがないので、自分の位置をつかむことも難しく、障害物と船体との位置関係を常に把握していないといけません。海と陸ではこのような違いがあるので、自動航行船は地上で動かすロボットや自動運転車とまったく同じような仕組みでは動かず、ここに難しさがあります。
今回の大会では、ベースとなる船の本体だけ与えられ、ハードウェア（センサー類と推進装置）、ソフトウェア（物体認識・船体制御・経路計画）を一から組み上げなければなりません。個々のモジュールは単純ですが、船全体をきちんと動作させるためにはシステムとして複雑に組み合わせる必要があります。また、船の上に載せるので、重量制限や防水性の要求にも応えることが必要です。
海上での位置の「ズレ」を吸収する仕組みを開発
大会では、製作した自動航行船は人が操縦することなく、洋上に浮かんでいる障害物やブイを避けながら、ライトの色やフラグの形を自動で認識して、それに応じて決まった行動をするタスクを数種類こなさなければいけません。たとえば、2本のブイで作られたゲートの間をぶつかることなく通るタスク、複数あるドック（車庫）のうち指示されたものに入るタスク、船から潜水艇を出して水中にある物体を回収するタスクなどがあります。
これらのうち特に最後の潜水艇を使ったタスクの達成のためには、船から自動的に潜水艇を下ろし、物体をつかみ、潜水艇とつかんだ物体を安全に回収することが必要で、非常に難易度の高いものとなっています。実際には波や風の影響で船の位置も潜水艇の位置も刻々と変化するからです。
この課題を解決するために、私たちは多少のズレを吸収する仕組みを新たに考案・使用する予定です。そのほかにも推進装置や周囲の物体の認識などに、新しい手法を使うことを考えています。詳細については、大会後の報告レポート・報告会でご説明させていただければと思います。
自動航行の技術は海の謎を解明する鍵になる
OUXT Polarisは、各種ロボコン（つくばチャレンジ、NHK高専ロボコン、ロボカップ、鳥人間コンテストなど）に参加しロボット作りに取り組んでいる学生が中心に集まっています。これまで取り組んできた陸上・空中のロボット技術が、海上でどこまで通用するのか挑戦したいという想いで、大会に挑んでいます。また、自動操縦・無人航行の船の開発に関する大会は国内では開かれておらず、この分野の研究開発経験のある学生は数少ない状態なので、大会への参加をとおして、海外の参加者との国際的な交流も図れればと考えています。国内外の優秀な学生との交流は、とても刺激になります。
海にはまだまだ謎がたくさんあり、沿岸から遠く離れた場所・深海・極地の海など、人がたどり着けない場所や長期間滞在できない場所の調査を進めることが、謎の解明の鍵になっていると言われています。無人・自動航行船の技術が確立すれば、このような場所にも無人の調査船を送り、洋上の様子や潜水艇を使った水中の状況の調査など、さまざまなデータを取ることができます。とりわけ日本は海に囲まれた国で海洋の面積も広いため、自動航行の船の技術を日本中心に進めていくことは、これからの日本の大きな強みになると考えます。
Why we need your support
Maritime RobotX Challengeの大会に参加するにあたって、自動航行船を作るための部品代、船体の輸送費、当日大会に参加するメンバーの旅費などがかかり、総額500万円超の多額の費用がかかる見通しです。開発に必要な部品については、スポンサー企業様から提供していただくことで開発できていますが、まだまだそれ以外に充てる資金が不足しているのが現状です。
とりわけ、作った船を現地に空輸するための費用が約70万円かかる見込みになっています。これは大きくて繊細な自動航行船を、安全に、配送の遅れを心配することなく運ぶために必要であり、削るに削れない費用です。1年間かけて作り上げた自動航行船が、配送の遅れで大会の当日に間に合わなかったり、輸送途中に壊れてしまったりするのも怖いからです。
しかしOUXTは学生の団体ということもあり、個々人で出せるお金には限界があります。OUXTの活動を知ってもらいたいという思いもあり、今回クラウドファンディングに挑戦することにしました。みなさまからいただいたご支援は、主に上記の船体の輸送費に充てさせていただきます。輸送手段が信頼できるものであれば、開発も安心して進めることができます。日本の学生が集結して作った自動航行船の未来に、少しばかりお力を貸していただけないでしょうか。ぜひ、ご支援のほどよろしくお願いいたします。
Profile
OUXT Polaris
Project timeline
| Date | Plans |
|---|---|
| 2018年7月 | クラウドファンディング挑戦 |
| 2018年8月〜 | 船体・制御ソフトウェアの開発、実機試験 |
| 2018年11月 | 機体の完成、輸送 |
| 2018年12月 | Maritime RobotX Challenge 大会＠ハワイ |
| 2019年4-5月 | 報告会の開催（予定） |
Pledge Rewards
大会当日の様子などをレポートにまとめてお送りします。応援よろしくお願いいたします！
大会報告レポート（電子版）
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OUXT Polarisのロゴのオリジナルステッカーをお送りいたします！応援よろしくお願いします！ ※写真はイメージです。
OUXT Polarisオリジナルステッカー / 大会報告レポート（電子版）
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OUXT Polarisのロゴが入ったオリジナルTシャツをお送りします。今回のプロジェクト限定です！応援よろしくお願いします！ ※写真はイメージです。
オリジナルTシャツ / OUXT Polarisオリジナルステッカー / 大会報告レポート（電子版）
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サイエンスカフェにご招待いたします。日時は2019年4月中の土日、場所は東京大学本郷キャンパスを予定しています。当日は大会の様子を撮影したビデオをご覧いただき、船の設計や苦労したところなどについてお話させていただきますので、ご参加をお待ちしています！ ※当日ご参加いただけない場合には、後日資料を共有させていただきます。
サイエンスカフェ参加権 / オリジナルTシャツ / OUXT Polarisオリジナルステッカー / 大会報告レポート（電子版）
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OUXT Polarisの公式ウェブサイト(http://robotx.osaka/)にお名前を掲載させていただきます。お力をお貸しください。応援よろしくお願いいたします！
ウェブサイトにお名前掲載（個人様向け） / サイエンスカフェ参加権 / オリジナルTシャツ / OUXT Polarisオリジナルステッカー / 大会報告レポート（電子版）
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実際に大会に出場した船の本体を間近で見ていただきながら、設計や技術の詳細について説明をさせていただきます。日時は2019年4月・5月(GW含む/船の運送状況によって日時を決めさせていただきたいので、詳細がわかり次第ご連絡いたします。)で、場所は大阪府立大学中百舌鳥キャンパスを予定しています。ご参加をお待ちしています！ ※当日ご参加いただけない場合には、後日動画と発表資料を共有させていただきます。
自動航行船の実機見学会＆説明会 / ウェブサイトにお名前掲載（個人様向け） / サイエンスカフェ参加権 / オリジナルTシャツ / OUXT Polarisオリジナルステッカー / 大会報告レポート（電子版）
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academist supporterとして、OUXT Polarisの公式ウェブサイトに法人名、ロゴを掲載させていただきます。世界中の他のチームと並んで、世界からのアクセスが予想されます。ご支援のほど、よろしくお願いいたします！ ※実機見学会へのご参加は、1法人につき2名までとさせていただきます。
ウェブサイトに法人名・ロゴ掲載（法人様向け） / 自動航行船の実機見学会＆説明会 / サイエンスカフェ参加権 / オリジナルTシャツ / OUXT Polarisオリジナルステッカー / 大会報告レポート（電子版）
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大会に出場する際のユニフォームに、企業ロゴを掲載させていただきます！大会中は世界の注目が集まります。応援よろしくお願いいたします。 ※実機見学会へのご参加は、1法人につき2名までとさせていただきます。
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