AIミニロボット製作総合実習

種別

総合実習

開講期

2024/8/19（月）～8/30（金）（土日除）
（10日間、4コマ/日、40コマ・60時間相当）

講師

北九州市立大学・岡田教授、仲尾准教授、宮國准教授、池田准教授、他技術職員

内容

■日程：８月１９日～８月３０日（土日除）
初日（8/19）：オリエンテーション・移動ロボットの基礎と製作
第1週（8/20 ~ 8/23）：空力設計・流体シミュレーション演習
第2週（8/26 ~ 8/29）：AI・メカトロニクス・ロボット制御
最終日（8/30）：成果発表

■場所： 北九大ひびきのキャンパスN棟２F（物理実験スペース）、及び、加工センター２F(PC室)

■人数・班構成： 参加者12名（最大）、コンテスト4班構成（最大）（1班あたり3名構成）

■機材： 外装設計・流体シミュレーション用PC：参加学生人数分、3Dプリンタ：3台、移動ロボット (NVIDIA JetBot)：3台、PC：参加学生人数分

■実習課題・必要要件・指導者：
　本演習では、AI（機械学習）によってカメラ画像中から移動目標を検出し、強風の環境下でも走行できるロボットの設計・製作を行う。そのために以下の内容を行う。1) 複数の似たような形状の物体をAIによって識別する実習を行う。2) 複数の物体の中から指定された物体を移動目標として移動機構を制御するプログラムを作成する。3) 強風の影響を受けにくいボディを設計・製作するための基礎を学び、流体シミュレーションを行う。これらによって、AIを応用した画像認識技術，画像情報を用いた移動機構の制御方法および空力設計の基礎について学び、また機械系でのモノづくりに触れる。

１）AI・メカトロニクス・空力設計・計測演習：
 AI技術を用いた画像処理手法やコンピュータによるモータ制御について学び、移動ロボットの組み立てを行う。（岡田、池田、TA）
 空力設計の基礎を学び、その計算演習を行う。（仲尾、宮國、EA、TA）

２）AIプログラミング・ロボット制御：
 移動ロボットがAI技術を用いてカメラ画像中の複数の物体の中から指定された目標を識別するプログラミング実習を行う。（池田、TA）
 目標へ向かって移動する課題を設定し、実際の制御プログラムの製作演習を行う。その際には、障害物環境による隠れやロボット姿勢変化などの様々な悪影響に対処できることを目指す。必要に応じて、移動機構の改良も行う。（岡田、EA、TA）
 各種形状に対する強風の影響を推定するための流体シミュレーションを行い、車体設計に取り入れるための方策について検討する。（仲尾、宮國、EA、TA）

３）成果発表
　プログラミングと外装検討を行った移動ロボットを用いて、成果発表を行う。プレゼンテーションによる各班ロボット動作についての解説及び実機披露として、目標位置到達タイムアタック等を通して、受講者の達成度を確認する。（岡田、仲尾、宮國、池田、EA、TA）

■レポート： 実習終了後1週間以内に、各人の担当分をレポートに作成して提出。

■事前学習：機械学習やPythonについて知識のない学生は、以下のweb pageなどを活用して学習しておくこと。
https://www.ai-gakkai.or.jp/whatsai/
https://ruby-de-free.net/wp/category/python-ai-introductory-course/
https://python.atelierkobato.com/kikai/

実習計画

---

集合場所・時間

・初日集合時間：　　2024/8/19 13:00 （ただし，インターンシップ生は午前中集合．別途連絡）
・初日集合場所：　　北九大ひびきのキャンパスN棟２F（物理実験スペース）
・持参物　　　：　　筆記用具など
・コンテスト日時： 2024/8/30（時間は別途連絡）
・コンテスト場所：　北九大ひびきのキャンパスN棟２F（物理実験スペース）
・他総合実習コンテスト見学：（時間は別途連絡）