背景・目的・要求仕様の決定

[Yusuke-Yamasaki-555]

第1案（田中くん）

大きさ

• boom等含めて卓上サイズ　卓上：500mm×600mm？
• 板の高さ　150mm以内　幅　60mm　以内
• 脚を床と垂直に伸ばしたときの高さ　250mm以内
• 片脚（モータ、エンコーダ含めて）重さ　600g以内

必要な動き

• 脚を平行に上下に動かす
• 脚の角度を変える（前傾や後傾）
• モータ２個
• 動きを互いに独立？できるようにするため

構造

• モータに取り付けるギアと脚の関節のギア　ギア比1:1
  • ギアの大きさはなるべく小さくしたい
• 組み立てが簡単
• 可動域を広く
  • 脚を床と平行にできるぐらい
• 片脚はboomに接続
• もう一つの片脚も固定できるように設計

[Yusuke-Yamasaki-555]

背景・目的の案（山﨑）

背景

• シミュレーション環境で開発した制御システムを実際に試すことに適した，安価で入手しやすく利用が容易な脚移動ロボットのハードウェアやプラットフォームがみられない．
  • それがあれば，ある制御技術を試したいというときに障害となるHWやシステムの構築・用意が容易となり，学習や研究開発の加速につながる可能性がある．

目的

• シミュレーション環境で開発した制御システムを実際に試すことに適した，安価で入手しやすく利用が容易な脚移動ロボットのプラットフォームを提案する．
• 本研究では一例として，強化学習での Sim to Real を扱う．

要求仕様の話

背景および目的を踏まえると，必要最低限の要素として，以下の要件が定義できる．

• 入手性が良く，安価で，構築が容易で，扱いが容易なプラットフォーム
  • ソフトウェア，ハードウェア両方
• 入手性が良く，安価で，扱いが容易な構成要素・部品
• 脚で移動するロボット

ここから，曖昧な箇所の詳細を詰めていく

• 入手性
  • 以下で入手可能なこと
    • 主要な秋葉原の部品屋（店舗，通販）：秋月，千石，マルツ
    • 主要な部品の通販サイト：DigiKey，mouser，misumi，meviy，monotaro，JLC系列
• 安価
  • できる限り安価な部品を選定すること
  • できる限り安価なシステムで扱えるプラットフォームとすること
    • HWが安価でも，学習用PCが過剰に高価なハイスペックだと本末転倒
• 利用・組み立て容易性
  • 切削や造形，実装が必要な構成要素の点数を可能な限り少なくすること
    • 既製品で足りる構成要素は，既製品を利用（回路，boomなど）
  • 切削や造形，実装が必要となる構成要素は，自作も可能であること
    • 3Dプリンタ，最低でもCNCで自作可能
  • ドキュメントが整備されており，環境構築が比較的容易なソフトウェア・学習環境とすること
  • 構成要素の点数を少なくすること
    • 特にHW．組み立てを容易にすること
      • 初学者や経験が浅い者が組み立てても扱えるHWの設計とすること
• HWの仕様
  • 脚で移動するロボットであること
    • 脚の本数，自由度，形状には特に指定は無い
  • 転倒が可能であること
    • 脚先の可動域は，脚が床と平行に近い形となるまで
  • 卓上であること
    • 利用の容易性を考慮した結果
  • Boomと回転台に繋がれて回転しながら一方通行するロボットであること
    • 利用の容易性を考慮した結果
  • カウンターウェイトを置き，脚で支える重量を軽くすること
    • 安価にすることを考慮した結果

こんな感じ？

[Yusuke-Yamasaki-555]

あとは，まあ，どういったプラットフォームを提案したいか次第かなぁと．
背景と目的を弄って，議論の対象を拡大・縮小するなりして調整することで，提案したいプラットフォームを提案するための背景・目的にできると思う．

俺の認識している背景，目的は以上で，それを踏まえて要件定義を行うとこんな感じです．
皆さんと異なる点を指摘いただきたいです．

[yasuohayashibara]

色々考えてくれてありがとう．
以下はもう少し議論させて下さい．

本研究では一例として，強化学習での Sim to Real を扱う．

他は方向性としては良いと思います．

[yuuya1086]

質問です。
シミュレーションで開発した制御システム実際に試すことをSim to Realと認識していたのですが、すべてがSim to Realではないということでしょうか？

[yasuohayashibara]

LLMで生成したものですが，

「Sim2Real の研究は、このシミュレーションと現実のギャップを最小化することを目的とします。」

となります．
最小化することを目的とするのであれば大丈夫ですが，おそらくはそれはやらないと思いますので，誤解を与えないようにするためにはSim2Realを扱うとは言わない方が良い気がします．
ハードウェアが完成した後に，精度の高いシミュレータを作る段階でこれを「扱う」と述べた方が納得されると思います．

[yuuya1086]

ありがとうございます。

[akiramatsumoto]

@yasuohayashibara
本日のミーティングで以下で意見が分かれたのですが，林原先生はどちらを重視するべきだと思いますか．

• シミュレータの強化学習で得た方策を実機に適用する
• 実機で強化学習を行い，方策を得る

[Yusuke-Yamasaki-555]

あと付け加えるならば，Sim to Real の研究，ではないので，Sim to Realという文言は入れるべきではないという理解で全会一致しました．

[Yusuke-Yamasaki-555]

体験できるKitを目的とするのか，研究で使えるプラットフォームとするのか

[yasuohayashibara]

@Yusuke-Yamasaki-555
回答遅れました．申し訳ありません．

以下が主な目的になると思います．
・シミュレータの強化学習で得た方策を実機に適用する

こちらは可能性を残す程度で良いと思います．
・実機で強化学習を行い，方策を得る

[Yusuke-Yamasaki-555]

承知しました．

[yuuya1086]

背景

• シミュレーション環境での強化学習で得た方策を実際に試せる安価で利用しやすい脚移動ロボットのハードウェアやプラットフォームがみられない

• それがあれば、ある制御技術を試したいというときに障害となるハードウェアやシステムの構築・用意が容易となり、学習や研究開発の加速につながる可能性がある

目的

• シミュレータの強化学習で得た方策を試行できる安価で利用が容易な脚移動ロボットのプラットフォームの提案