Research Projects of Competitive Funds, etc. - ISHIGAMI Genya

三次元組織の高度成熟化を自律的に達成する知能化培養システム基盤の創出

2023.04

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2026.03

Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), No Setting

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本研究は筋組織のin vitro 3次元組織形成において「人の介在と思い込み」を排除し，生命科学実験を自動的・自律的に実行可能とする「知能化培養システム」を構築する．この培養システムは，3次元組織培養・力学刺激・蛍光観察が可能な培養モジュールを複数並列して順次的に培養することで，「観察」「計画」「行動」「発見」という科学者の研究サイクルをアルゴリズムとシステムインテグレーション技術により自律的に行い，生命科学の重要な課題である組織成熟化と力学刺激の関連性の解明を目指す．さらに本技術をヒトiPS由来心筋組織に適用することで高度に成熟化したin vitro心筋組織を構築し，医療応用展開を探索する．

月面着陸拠点の構築に関する研究開発

2021.02

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2024.03

国立研究開発法人科学技術振興機構, ムーンショット型研究開発制度「多様な環境に適応する協調型ＡＩと群ロボットによるインフラ建設の革新」, Principal investigator

Autonomous Excavation of Hydraulic Excavator Based on Real-Time Estimation of Macroscopic Properties of Soil

2020.04

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2023.03

The University of Tokyo, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nagatani Keiji, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), No Setting

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This study proposed a method for estimating soil properties and generating automatic excavation operations for hydraulic shovels based on the estimated properties. First, a machine learning framework was constructed to predict the time series changes in soil moisture inside the soil from surface images. The framework demonstrated that it could classify four soil types with 90% accuracy. Additionally, it was confirmed that the prediction accuracy could be improved by adding ambient temperature as an input parameter. Next, a proposal was made for automatic excavation operation planning/replanning using the macroscopic properties and shape of the soil. An efficient excavation path was proposed based on the soil density estimated from 3D point cloud measurement of the excavation target and optimization algorithm using a dynamic simulator. The usefulness of the above method was confirmed through simulations and practical experiments with an actual construction excavator.

地下凍土融解地域の地質・微生物調査及び機械学習に基づく火星水環境の理解

2020.04

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2023.03

Tokyo Institute of Technology, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), No Setting

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火星には現在、液体の水が存在するのか。いつどこに出現し、そこに生命はいるのか―この問いに答えることは、惑星科学に留まらず、宇宙生物学や宇宙工学にまたがる課題である。本研究では、この問いに答えるため、地下凍土層の融解により形成されている可能性がある、火星の急斜面に出現消失を繰り返す暗い筋模様（Recurring Slope Lineae, RSL）に着目し、その地球上のアナログ地形の調査を行う。詳細な地質・微生物調査と、無人観測ステーションによる長期観測、機械学習による地形パターン認識により、RSL形成メカニズムの解明、RSL付近の生態系推定、水の活動を伴う火星RSLの探索を行う。

時系列ニューラルネットを用いた軽量土砂モデルの研究

2019.04

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2024.03

Commissioned ｒesearch, Principal investigator

月極限地形探査ミッションにおける小型 プローブのシステム検討

2019.04

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2020.03

独立行政法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所宇宙工学委員会 , 戦略的基礎開発研究, Principal investigator

ロボットプラットフォームを核としたデータ共有・利活⽤の⾼度化

2018.07

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2019.03

経済産業省 , 産業データ共有促進事業費補助金, Coinvestigator(s)

Hardware-in-the-loop simulator for field robot dynamics with multiple machine-terrain interaction mechanics

2018.04

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2021.03

Keio University, Grants-in-Aid for Scientific Research, ISHIGAMI Genya, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Research grant, Principal investigator

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This research has developed a hardware-in-the-loop simulator (HILS) for field robots involved in mechanical interaction with sandy terrain. The study mainly focuses on the two different interaction mechanics on sandy terrain: robotic wheel and bulldozing blade. The research found that the HILS for such rough terrain mechanics becomes stable and possesses high-fidelity by using appropriate damping coefficient in simulation models used in the HILS. The contributions of this research are as follows: 1) development of the HILS for the rough terrain robotics, 2) verification of the HILS for different types of mechanical interaction, and 3) clarification of the key parameter for the stable and high-fidelity HILS.

農業用を中心とした自律多機能型ロボットの要求仕様検討、及び実フィールドにおける適用・検証

2017.08

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2019.03

Commissioned ｒesearch, Principal investigator

多機能型ロボットによるミドルクラス向けスマート農業の創発とコンソーシアム形成

2017.04

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2018.03

慶應義塾先端科学技術研究センター指定研究プロジェクト　次世代先端分野探索研究, Research grant, Coinvestigator(s)

Development of a small muography instrument to map subsurface structures for a mobile planetary-exploration robot

2017.04

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2020.03

The University of Tokyo, 科学研究費補助金(基盤研究(B)）, Miyamoto Hideaki, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Research grant, Coinvestigator(s)

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By comparing numerical results and in-situ observational data, we find Mars surface environment is favorable for muography measurements due to higher horizontal fluxes of Muon. We define an identification of internal ice-core of pingo-like features on Mars as a model scenario; we determined the best design of the muon detectors for enabling an accurate-enough observation within one month. Based on the design, we developed a bread-board model of Muography instrument, which is applied to the field test at three different locations for more than five weeks. The field test shows that the instrument achieved sufficient resolution in determining the density structure of a pingo-type geological feature.

小惑星含む月惑星表面探査ローバに関する研究

2016.04

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2019.03

独立行政法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所宇宙工学委員会 , 戦略的基礎開発研究, Coinvestigator(s)

太陽電池搭載の可搬型非常用電源システムの研究開発

2015.10

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2016.09

Commissioned ｒesearch, Principal investigator

機械と土壌の相互力学におけるマクロ・ミクロモデルを実装した掘削シミュレータの開発

2015.09

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2019.03

国立研究開発法人 科学技術振興機構, 革新的研究開発推進プログラム（ImPACT）「タフ・ロボティクス・チャレンジ」, Commissioned ｒesearch, Principal investigator

極限探査における環境適応型自律移動ロボットサイエンティストの研究開発

2015.04

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2017.03

公益財団法人 JKA, 機械工業振興補助事業 研究補助, Research grant, Principal investigator

火星着陸探査技術実証ミッション立ち上げに向けた総合研究開発

2014.04

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2016.03

独立行政法人宇宙航空研究開発機構　宇宙科学研究所, 宇宙工学委員会　戦略的開発研究, Other, Coinvestigator(s)

ロボット用電源制御システムの開発と電力収支適応型運用計画の研究

2014.04

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2015.03

一般財団法人慶応工学会, 学術振興事業 研究費援助, Other, Principal investigator

探査ロボットの超高速移動を実現する自律システムの研究開発

2013.04

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2014.03

Keio Gijuku Academic Development Funds, Research grant, No Setting

月惑星探査ロボットの統合的な知覚情報処理による環境空間認識システムの研究

2013.04

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2014.03

慶應義塾先端科学技術研究センター指定研究プロジェクト　次世代先端分野探索研究, Research grant, No Setting

包括的な力学モデルに基づく月惑星探査ロボットの走行システム設計に関する研究

2012.04

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2015.03

日本学術振興会, Grant-in-Aid for Scientific Research, Research grant, No Setting