『第6回 沖縄海洋ロボットコンペティション』現地レポート(後編)

沖縄海洋ロボットコンペティションが、2020年11月7日、8日に沖縄県宜野湾市にある宜野湾新漁港で開催されました。2015年の第1回大会から数えて6回目の大会となるこのコンペティションは、実際の海でロボットの実機が競技する世界的にも珍しい大会です。

ここは海洋ロボットの研究開発をしている大学や工業高等専門学校、職業能力開発大学校といった高等教育機関、企業の発表の場として、また沖縄の海洋資源関連産業や海洋ロボットの可能性についての理解を深める場ともなっています。大学・大学校10校、19台の海洋ロボットが参加し、コロナ禍の中で開催された沖縄海洋ロボットコンペティションの様子を紹介します。

 

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「沖縄海洋ロボットコンペティション」の予選、海水中で課題達成度を競う

初日に開会式、フリースタイル部門の動画審査とワークショップでのプレゼンテーション、練習潜航(試走)を終え、最終日である2日目の午前9時30分からAUV(Autonomous Underwater Vehicle、自律型無人潜水機)部門、ROV(Remotely Operated Vehicle、遠隔操作型無人潜水機)部門、知能・計測チャレンジの2回の予選が行われました。参加各チームは予選に向け、競技会場脇に設営されたテント内でロボットの調整をし、簡易プールに実機を沈めて水密性などを点検していました。


簡易プールにロボットを沈め、最後の点検に臨むAUV(Autonomous Underwater Vehicle、自律型無人潜水機)部門に参加する九州工業大学チームの「KYUBIC」
簡易プールにロボットを沈め、最後の点検に臨むAUV(Autonomous Underwater Vehicle、自律型無人潜水機)部門に参加する九州工業大学チームの「KYUBIC」


自律型無人潜水機を使うAUV部門では、スタート地点からロボットの自律制御が継続されることが必要です。スタート区域から潜水浮上区域へ海上を航行し、その後に潜航して潜航時間を計測し、海上航行区域へ移動して浮上、その後また潜航して潜航時間を計測し、潜水浮上区域からスタートしたゴール区域へ海上を航行、という5つの課題の達成度が点数に反映されます。


スタート地点から潜航を始める海洋ロボット。これはAUV部門に参加した九州工業大学チームの「KYUBIC」。ダイバーが補助についています。
スタート地点から潜航を始める海洋ロボット。これはAUV部門に参加した九州工業大学チームの「KYUBIC」。ダイバーが補助についています。


遠隔操作型無人潜水機を使うROV部門では、ケーブルでロボットを繋ぎ、陸上の操作卓からロボットを操作します。競技では、海上(岸壁)と海中に設置された4つの目標物(数字とQRコード、25点ずつ100点満点)の認識判読を競い、数字は5×5マスの2桁の数字を読み取り、QRコードに隠された言葉を読み取ります。


オールのような4本のヒレで平泳ぎのように漕ぐという愛知工業大学AIT海洋チャレンジチームの「albero」。ケーブルで繋がれ、操作されている。実際の海では思うようになかなか前に進まないよう。
オールのような4本のヒレで平泳ぎのように漕ぐという愛知工業大学AIT海洋チャレンジチームの「albero」。ケーブルで繋がれ、操作されている。実際の海では思うようになかなか前に進まないよう。


陸上の操作卓からロボットが視認したQRコードを読み取る。これはROV部門に参加した島根職業能力開発大学校のチームの様子。
陸上の操作卓からロボットが視認したQRコードを読み取る。これはROV部門に参加した島根職業能力開発大学校のチームの様子。


豪雨の中での決勝、各部門の勝者とその海洋ロボットの仕様

こうして予選が始まりましたが、昼前からにわか雨が降ったりやんだりし、次第に豪雨のようなスコールに見舞われました。天気予報でスコールが午後も長く降りやまないということから、大会の実行委員や事務局で協議した結果、AUV部門は決勝まで行い、ROV部門は2回の予選で得点の高いほうの点で評価し、知能・計測チャレンジはROV部門のみということになり、午後4時から成績の発表が行われました。

6連覇がかかった注目のAUV部門では、これまでの全5回の大会で最優秀賞を受賞してきた沖縄職業能力開発大学校チームを抑え、九州工業大学チームが初めて最優秀賞を受賞しました。沖縄職業能力開発大学校は惜しくも2位の優秀賞という結果。ワークショップでのプレゼンテーションでは2位の沖縄職業能力開発大学校に対して0.8ポイント差があるのみでしたが、実戦では予選・決勝とも2位に大差をつけたことで最優秀賞の獲得に至りました。決勝は激しいスコールの中で行われましたが、九州工業大学のロボット「KYUBIC」はスタート地点から順調に課題を達成しつつゴールへ戻ってきました。

最優秀賞を受賞した九州工業大学チームの海洋ロボット「KYUBIC」は、全長570㎜、幅550㎜、高さ400㎜、重さ32㎏で、深度15mまでの耐水性があると言います。前後中にスラスターというブラシレスモーターとプロペラを組み合わせた6つの推進器(米国Blue Robotics製)を備え、海中での立体的な移動が可能だそうです。


九州工業大学「KYUBIC」は箱型構造でスラスターを保護し、センサーやバッテリーなど各機能にモジュール化してメンテナンス性を向上させているそうです。
九州工業大学「KYUBIC」は箱型構造でスラスターを保護し、センサーやバッテリーなど各機能にモジュール化してメンテナンス性を向上させているそうです。


九州工業大学の学生によると、「これまでずっと最優秀賞を取ってきた相手チームが今回決勝でトラブルに見舞われたこともあるけれど、『KYUBIC』の今回の勝因は、速度が遅い一方で安定して航行できた」ことだと言います。2位の沖縄職業能力開発大学校はこれまで2チーム、ロボット2台で参加していたのを今回は1チーム1台にしていたので、そのあたりが現地での一発勝負ということもあり、敗因だったのかもしれません。


沖縄職業能力開発大学校チーム「TEAM OPC-α」の海洋ロボット「サーターアダムスキー」。9軸センサーとGPSを備え、モーターにロータリーエンコーダーを付けてモーターの回転数で位置把握し、行動制御を行っている。実際、海上や海中での航行速度はかなり速い印象を受けた。
沖縄職業能力開発大学校チーム「TEAM OPC-α」の海洋ロボット「サーターアダムスキー」。9軸センサーとGPSを備え、モーターにロータリーエンコーダーを付けてモーターの回転数で位置把握し、行動制御を行っている。実際、海上や海中での航行速度はかなり速い印象を受けた。


プレゼンテーションと予選2回の結果で審査されたROV部門は、最優秀賞、優秀賞ともに島根職業能力開発大学校チームが受賞しました。チーム名は「くにびき」で、出雲の国の「国引き神話」から取っているそうです。

島根職業能力開発大学校では2020年4月から同校の生産技術科と電子情報技術科の学生5人が2つのロボット製作に取り組み、初参加だった2019年の3位という結果を踏まえてロボットのバランスと軽量化を目的にして臨んだと言います。最優秀賞の海洋ロボット「SEA LINE」は、海流に流されないようバッテリーを2つ搭載し、水平移動のスラスターを4つ同時に動かすことで安定した動きを実現したそうです。

また同チームで優秀賞の海洋ロボットは「SEA SWALLOW」で、こちらはバッテリーを1つにし、フレームもプラスチック製にすることで軽量化を図り、スムーズで軽快な動きを目指して作ったと言います。同チームの学生によれば、真水と海水の塩分濃度で浮力をどう調整するかに苦労したそうで、また、生産技術科と電子情報技術科という分野の違う学生が1つのロボットを作るため意思疎通が難しかったそうです。


ROV部門で最優秀賞を受賞した島根職業能力開発大学校チーム「くにびき」の海洋ロボット「SEA LINE」。全長610㎜、幅630㎜、高さ250㎜、重さ13.5㎏、制御はRaspberry Pi3、市販のフライトコントローラーで操作する。
ROV部門で最優秀賞を受賞した島根職業能力開発大学校チーム「くにびき」の海洋ロボット「SEA LINE」。全長610㎜、幅630㎜、高さ250㎜、重さ13.5㎏、制御はRaspberry Pi3、市販のフライトコントローラーで操作する。


初日の土曜日にオンラインでの動画とプレゼンテーションで審査したフリースタイル部門では、九州職業能力開発大学校チームの海洋ロボット「トリトン」が最優秀賞、愛知工業大学チームの海洋ロボット「AIT-MR III」が優秀賞、東京工業大学チームの海洋ロボット「イワトビ(ビークル)」が審査員特別賞をそれぞれ受賞しました。また、知能・計測チャレンジ部門のROVタスクでは沖縄職業能力開発大学校チームの海洋ロボット「あさせ3.5」が敢闘賞を受賞しました。


知能・計測チャレンジ部門ROVタスクで敢闘賞を受賞した沖縄職業能力開発大学校の海洋ロボット「あさせ3.5」。壁面(岸壁)の擬似的な傷を認知するというタスクのため、カメラ画像の2値化やエッジ検出をし、傷の中心と画像全体の中心のズレで航行方向の位置を得て、距離方向の位置決めは三角比を利用しているそう。
知能・計測チャレンジ部門ROVタスクで敢闘賞を受賞した沖縄職業能力開発大学校の海洋ロボット「あさせ3.5」。壁面(岸壁)の擬似的な傷を認知するというタスクのため、カメラ画像の2値化やエッジ検出をし、傷の中心と画像全体の中心のズレで航行方向の位置を得て、距離方向の位置決めは三角比を利用しているそう。


本選のあった最終日に天候不順に見舞われながらも、AUV部門ではこれまでの連覇を破り初の最優秀賞受賞チームが現れるなど、盛り上がった今回の沖縄海洋ロボットコンペティション。コロナ禍の中、来沖することも難しかったと思われる参加チームのモノ作りへの熱気が伝わってきた大会でした。


文/石田雅彦


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