Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
秋山 陽一; 柴沼 蒼; 柳澤 憲一*; 山田 大地; 鈴木 健太; 吉田 萌夏; 大野 貴裕; 川端 邦明; 渡辺 夏帆; 森本 恭一; et al.
JAEA-Review 2023-015, 60 Pages, 2023/09
JAEA-Review-2023-015.pdf:4.78MB
楢葉遠隔技術開発センターは、東京電力ホールディングス株式会社が実施する福島第一原子力発電所の廃炉作業に資するため、遠隔操作機器・装置による廃炉作業の実証試験・要素試験が実施できる施設・設備を有している。2021年度は84件の施設利用を支援し、福島第一原子力発電所廃炉作業等に貢献した。また、福島第一原子力発電所の廃炉・除染に携わる事業者、災害対応分野においてロボット技術等を必要としている事業者との技術マッチングの機会として開催された廃炉・災害対応ロボット関連技術展示実演会に出展し、地域活性化・福島県の産業復興に協力した。さらに、第6回廃炉創造ロボコンや国際原子力人材育成イニシアチブ事業等の支援を通じて、長期にわたる福島第一原子力発電所の廃炉関連業務を担う次世代の人材育成に貢献した。新たな取組みとして、楢葉町教育委員会が実施している「ならはっ子こども教室」への協力として、楢葉町小学生を対象とした遠隔ロボット操作及びVRの体験会を実施し、地域教育活動に貢献した。本報告書は、2021年度における楢葉遠隔技術開発センターの施設・設備の整備・利用状況およびそれに係る取組み、遠隔基盤技術の開発状況、緊急時対応遠隔操作資機材の整備・訓練等の活動状況について取りまとめたものである。
山田 大地; 川端 邦明; 阿部 浩之*
JAEA-Technology 2021-033, 18 Pages, 2022/03
JAEA-Technology-2021-033.pdf:1.58MB
本稿は、原子力災害対応および廃炉作業に用いるロボット等の遠隔操作機器(以下、ロボット)の性能を定量的に評価するとともに、その性能を比較するための試験法について記述したものである。東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所での事故発生後、多くの遠隔操作ロボットが作業に活用されている。災害は発生件数が少ないため、実際の事故対応の作業経験と教訓は、将来の遠隔操作ロボットの開発において重要となる。そこで、我々は福島第一原子力発電所での遠隔操作ロボットによる作業を参考にしてロボット性能評価のための試験方法の開発に取り組んでいる。福島第一原子力発電所の事故対応では、ロボットアームを備えたロボットがロボットアームにより作業対象への接触や作業対象の移動、作業対象を撮影するタスクがあった。また、それらの中には、壁などの障害物により作業対象までの直線的なアクセスを物理的、視覚的に遮られるため、ロボットアームにより障害物の上方を越えて作業対象に接近、接触するタスクがあった。本稿は、壁状の障害物の上方または障害物の奥にある作業対象への接近に関する性能を定量的に評価するための試験手順について記述するものである。試験実施の参考のために、具体的な試験環境の例とテスト実行のデモンストレーションの様子についても掲載している。
川端 邦明; 山田 大地; 阿部 浩之*
JAEA-Technology 2021-021, 30 Pages, 2021/11
JAEA-Technology-2021-021.pdf:2.55MB
本稿は、原子力災害対応および廃炉作業に用いるロボット等の遠隔操作機器(以下、ロボット)の性能を定量的かつ相対的に評価するための試験法について記述したものである。東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(以下、1F)での事故発生後から現在まで、作業やタスクに応じて多種多様な遠隔操作ロボットが導入されている。このような作業経験と教訓は、将来のロボットの設計、開発に重要であることから、我々はこれらを参考にしてロボット性能評価のための試験方法の開発に取り組んでいる。近年の廃炉作業においては、原子炉格納容器内の核燃料デブリの分布や状態に関する調査が実施されている。格納容器内部へロボット等の投入・展開は、放射性物質の飛散の防止のために小口径の貫通孔を介して行われている。著者らが1Fの1、2号機での作業実施について調査したところ、貫通孔を介して格納容器内に展開した後にロボットによって調査作業を実行するためには、貫通孔にケーブルを通した状態で、貫通孔の出口から下方にある床面上での自在な走行および貫通孔の出口から下方に位置する傾斜面上での自在な走行について高い性能が必要であることがわかった。本稿は、これらの性能に注目して、定量的かつ相対的なロボットの性能比較・評価に資する、貫通孔を介した展開後の床面上走破性能試験と貫通孔を介した展開後の傾斜面上走破性能試験の2つの試験手順について記述するものである。試験実施の参考のために、具体的な試験環境の例とテスト実行のデモンストレーションの様子についても掲載している。
川端 邦明; 山田 大地; 阿部 浩之*
JAEA-Technology 2020-015, 37 Pages, 2020/11
JAEA-Technology-2020-015.pdf:3.81MB
本稿は、原子力緊急時対応および廃炉作業に用いるロボット等の遠隔操作機器(以下、ロボット)の性能を評価するための試験法について記述したものである。東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所での事故発生後、多くの遠隔操作ロボットが作業に活用されている。このような作業経験と教訓は、将来の遠隔操作ロボットの開発に重要であることから、我々はこれらを参考にしてロボット性能評価のための試験方法の開発に取り組んでいる。これまでの著者らの調査により、原子力緊急時対応および廃炉作業のためのタスクをロボットによって実行するためには、スペースが十分にない空間において衝突を回避しながらの走行、階段上にて転倒や転倒を回避しながらの走行、ロボットに接続されたケーブルにより引き起こされる問題を回避しながらの走行、について高い性能が必要であることがわかっている。本稿は、これらを定量的に評価するための、狭隘通路走破性能試験,階段走破性能試験,ケーブル牽引走破性能試験の3つの試験手順について記述するものである。試験実施の参考のために、具体的な試験環境の例とテスト実行のデモンストレーションの様子についても掲載している。
川端 邦明; 山田 大地; 白崎 令人; 石山 博紀
Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2019) (USB Flash Drive), p.559 - 564, 2019/07
This paper describes the development of some test methods for the robots utilized for nuclear disaster response and decommissioning tasks. From the experiences in the disaster response at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), we have learned the importances of the development of the robots and the improvement of the operation capability. In this paper, we describe the test methods for running performances of the robots that are fundamental functions for the tasks in the nuclear disaster response. As the typical examples, we describe the tests for the performance of running through the narrow passage, climbing up and down the stairs and running with dragging the cable.
中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12
J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。
山田 大地; 大矢 晃久*
計測自動制御学会論文集, 52(12), p.661 - 670, 2016/12
本論文では、移動ロボットの自己位置推定を目的として、過去のスキャンデータの統計量によるレーザスキャナの計測モデルについて述べる。ロボットの自律移動において、一般的にロボットはあらかじめ用意した地図上の自己位置と目的地をもとに走行する。このため、自己位置推定が要素技術となる。レーザスキャナは高精度かつ高速に周囲の形状情報を取得できるセンサであり、自己位置推定に広く用いられている。しかし、人が生活する環境では歩行者などの移動物、路面の傾きやロボットの振動など様々な原因により、レーザスキャナの形状情報が曖昧となる。このため、地図に記述するランドマークの情報を得ることが困難となる、また地図と自律走行時のセンサデータの照合が困難となる。本研究では過去のスキャンデータにおける統計量を地図に用いる。統計量を用いることで、形状情報が曖昧であっても、頻度や分布などの傾向から自己位置推定可能な特徴が得られる。本論文では、この地図を用いたレーザスキャナの計測モデルと、この計測モデルをパーティクルフィルタに適用して自己位置を推定する方法について述べる。実際の歩道において評価実験を行った結果、本手法を用いた自己位置推定は高い正確さを示し、ロボットが安定して目的地まで到達することに成功した。
鈴木 亮太*; 小林 貴訓*; 久野 義徳*; 山田 大地; 山崎 敬一*; 山崎 晶子*
International Journal on Artificial Intelligence Tools, 25(5), p.1640005_1 - 1640005_19, 2016/10
被引用回数：1 パーセンタイル：10.6(Computer Science, Artificial Intelligence)高齢化の進む現代社会において、知能化/ロボット化した車椅子に関する研究が注目されている。高齢者介護施設において、高齢者の心身の健康のために介護士からの積極的なコミュニケーションが重要視されている。一方で、車椅子による移動において、従来通り同伴者が背後から押して移動すると、搭乗者と同伴者の円滑で自然なコミュニケーションの妨げになる。そこで、我々は同伴者と車椅子が自然に隊列を組んでためのロボット車椅子のシステムを開発している。本稿では、車椅子搭乗者と同伴者のふるまいとコミュニケーションについての調査について報告する。また、エスノメソドロジーによってコミュニケーションをとるための自然な隊列について分析した。これらの調査の結果を基に、車椅子搭乗者とコミュニケーションしやすい隊列を組むための複数台ロボット車椅子システムを提案する。
Pb
Sr
Cu
Fe
O
脇本 秀一; 平賀 晴弘*; 工藤 一貴*; 岡本 大地*; 西崎 輝一*; 加倉井 和久; Hong, T.*; Zheludev, A.*; Tranquada, J. M.*; 小林 典男*; et al.
Physical Review B, 82(6), p.064507_1 - 064507_7, 2010/08
被引用回数：7 パーセンタイル：34.1(Materials Science, Multidisciplinary)銅酸化物高温超伝導体にホールを過剰にドープされた系であり、かつ鉄磁性不純物をドープしたBiPbSrCuFeOにおける鉄誘起短距離磁気相関と電気抵抗の磁場依存性を調べた。その結果、電気抵抗は低温でlog(1/T)の依存性を示し、磁場中では負の電気磁気効果を示した。また短距離磁気相関は磁場により弱められる傾向を示した。これらの結果から、この系における鉄磁性不純物は金属中の希釈スピン系として振る舞い、近藤効果を示し、短距離磁気相関はRKKY相互作用からくることを明らかにした。このような遍歴スピンの振る舞いは低ホール濃度領域のストライプ状態に代表される局在スピンの振る舞いと異なり、超伝導の強い最適ドープ付近での両者の2面性を持つことを示唆する。
resolution八木 大地*; 山田 太郎*; 栗原 和男; 大西 裕季*; 山下 雅広*; 玉田 太郎; 田中 伊知朗*; 黒木 良太; 新村 信雄*
Acta Crystallographica Section D, 65(9), p.892 - 899, 2009/09
被引用回数：17 パーセンタイル：80.39(Biochemical Research Methods)リン酸非含有のウシ膵臓由来リボヌクレアーゼA(RNase A)に対し、JRR-3研究用原子炉(日本原子力研究開発機構)に設置の単結晶回折装置BIX-4を用いて、1.7分解能で中性子構造解析を行った。高分解能構造モデルに基づき、RNase Aの触媒機構においてはヒスチジン12番残基が一般塩基として機能していることを明らかにした。また、メチル基や水酸基、そしてプロリン、アスパラギン、グルタミンこれらのアミノ酸残基に含まれる水素位置のような、その他の特色のある構造上の特徴が数多く、1.7分解能で決定された。観測された解離性アミノ酸残基のプロトン化/脱プロトン化状態から、活性化部位やヒスチジン48番残基の水素原子周囲の水素結合ネットワークが明確に示された。
へリックスと
シート間の水素結合の強さにおける差は、主鎖アミド基の水素の水素結合長と水素/重水素(H/D)置換率の決定から推察された。また、水和水分子における温度因子(B)と水素結合長間の相関が見出された。
PbSrCuFeO脇本 秀一; 平賀 晴弘*; 工藤 一貴*; 岡本 大地*; 西崎 輝一*; 加倉井 和久; Hong, T.*; Zheludev, A.*; Tranquada, J. M.*; 小林 典男*; et al.
no journal, ,
We have performed resistivity measurements, and neutron scattering measurements under magnetic field on Fe-doped superconductor Bi2201 in the overdoped regime. Fe-doping induces short-range magnetic correlation with incommensurate modulation. We have found that the system shows similarities to dilute magnetic alloys, in which the Kondo effect is relevant. This implies that the incommensurate spin fluctuation in the high-
cuprates may have a contribution from itenerant electrons.
小塩 成基*; 伊藤 駿*; 石井 慶造*; 松山 成男*; 寺川 貴樹*; 佐多 大地*; 遠山 翔*; 笠原 和人*; 久保 亮介*; 江夏 昌志; et al.
no journal, ,
本研究では、国内で最も多く消費される農産物であるコメが、セシウム(Cs)を含む土壌で栽培された場合のCsの集積部位を明らかにするために、マイクロPIXE (particle induced X-ray emission)を用いてコメ内部のCsの元素分布測定を行った。また、より高感度にCsの挙動を観察することを目的とし、Csと同族で約5倍の特性X線発生断面積を持つルビジウム(Rb)をCsの代替として用いることを検討した。CsおよびRbを別々に散布した土壌で、14日間および34日間栽培したイネから収穫したコメを試料として用いた。測定の結果、Csは白米部よりも糠や籾殻に多く集積する様子が観察され、栽培期間14日と34日のCsの濃度比は1.5
3.0で、栽培期間の比(34日間/14日間=2.43)とおよそ合致していることから、1日で取りこむ量が大きく変化しないと仮定すると、イネの生育によって取り込まれたCsを可視化したと考えられる。Rbの集積部位はCsの場合と類似しており、RbがCsの代替として使用可能であることが示唆されたが、感度については連続X線のバックグラウンドのためCsと同等となり向上は図れなかった。
佐々 成正; 山田 進; 町田 昌彦; 椋木 大地*; 今村 俊幸*
no journal, ,
本発表は、材料研究開発支援のための高度基盤の研究開発に従い実施した量子凝縮系非線形ダイナミクスに対する並列シミュレーション計算手法に関する研究成果である。偏微分方程式の時間発展問題を数値的に解く場合FFTを使って精度よく高速に計算できる例が数多く知られている。しかしながら我々は、時間発展が長時間にわたる場合には、FFTの連続使用に由来する数値誤差が累積し計算精度が大きく毀損する例を見い出した。この誤差蓄積を回避する1例として、4倍精度FFTの適用について考察した。
谷藤 祐太; 白崎 令人; 毛利 文昭; 山田 大地; 土田 佳裕; 川端 邦明; 鳥居 建男; 川妻 伸二
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、原子力災害対応ロボットの標準試験法(Standard Test Method: STM)の開発を進めている。STMではロボットの性能やオペレータの習熟度を評価する「ものさし」を設計・開発する必要がある。我々が現在取り組んでいる原子力災害対応ロボット用のSTMに関する開発状況について述べる。
西村 昭彦; 羽成 敏秀; 中村 将輝; 松永 幸大; 下村 拓也; 大道 博行; 中井 宏二; 山田 大地; 井崎 賢二; 川妻 伸二
no journal, ,
平成27年度の原子力機構での夏期休暇実習生制度の実施内容のうち、遠隔技術として深く関連する要素技術としてロボット技術及びレーザー応用技術について実施報告を行う。廃止措置技術の中核となる遠隔技術開発では、ロボット、放射線計測、レーザー応用等の幅広い先端技術に取り組める人材を養成することを目的とする。ロボットについては、原子炉構造に合わせた特殊形状のロボット開発が福島原子力発電所の現場で進められている。これまで、原子力機構でも遠隔操作可能なロボットを開発した。これは、移動のためのクローラと作業のためのアームを備えている。この基本機能とその操作に習熟する学習内容とした。また、高出力レーザーの適用はロボットへのセンサー搭載に続く先のことになる。レーザー切断が可能となれば、加熱による溶融と高速ガスによる溶融部分の除去により切断が進むことを模擬実験により学習した。平成28年度は楢葉地区での活動に傾注する。このため、大学・高等専門学校側の教育内容と受け入れ側である原子力機構の実施内容の刷りあわせが重要である。
山田 大地
no journal, ,
福島第一廃止措置において、SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)の技術が重要となる。ロボットが原子炉建屋内の調査を実施しているが、詳細な情報を得るためには、ロボット自身の位置・姿勢を認識する必要がある。このため、SLAMによりロボットの位置・姿勢を推定することが要求される。しかし、福島第一廃止措置におけるSLAMの研究開発において2つ問題がある。1つ目はロボットが活動する多くの環境は未調査ということである。SLAMによる位置・姿勢の推定には環境中の位置姿勢特定可能な特徴(ランドマーク)が必要であるため、SLAMの性能は環境に依存する。もう1つは環境が未調査であるため、ロボットの仕様も明確とならず、ロボットに適用可能なSLAMの手法も明確とならないことである。これらの問題のため、福島第一廃止措置におけるSLAMの開発は困難となる。そこで、われわれは福島第一廃止措置におけるSLAMの研究基盤となるセンサデータベースを開発している。画像処理における画像データベースのように、センサデータベースがあれば、多くの研究者がSLAMの研究に容易に取り組むことができる。本発表では、このセンサデータベースに要求される仕様とそのデータの記録方法について述べる。
山田 大地; 川端 邦明
no journal, ,
福島第一原子力発電所では、事故以来、原子炉建屋内に未調査のままの箇所が多くあり、遠隔操作ロボットを用いた原子炉建屋内調査が廃止措置を進める上で重要となる。このため、ロボット工学における地図と位置の同時推定(SLAM)が要素技術として着目される。そこで、本研究の目的はSLAMの研究のためのセンサデータベースの構築である。
山田 大地; 川端 邦明
no journal, ,
福島第一原子力発電所の廃止措置では高放射線環境下での作業のためロボットが用いられており、今後も作業の進捗に応じて、適宜、開発、投入されることが予想される。ロボットについて共通的なリスクを回避するために標準的に要求される機能について、その性能を評価する試験法があれば開発の促進が期待される。このため、本研究は試験法の開発のために共通的なリスクの分析方法の構築を目的としている。本発表では共通的なリスクの分析方法の検討を行った結果について報告する。
山田 大地; 川端 邦明
no journal, ,
福島第一原子力発電所では、原子炉建屋内に未調査のままの箇所が多くある。このような未調査の箇所は高放射線環境である可能背があるため、遠隔操作ロボットを用いて調査が実施されている。このため、ロボットを用いた地図作成技術であるSLAMが重要な技術として着目される。そこで、本研究ではSLAMの研究開発支援のためにセンサデータベースを構築する。
山田 大地; 川端 邦明
no journal, ,
福島第一原子力発電所(以下、1F)の原子力建屋内の調査について、高放射線環境であることが予想されるため、遠隔操作ロボットを用いた調査が実施されている。この調査で得られたデータをもとに構造物の位置や線量の分布などの地図が作成できれば、廃止措置の計画に役立てられると考えられる。このため、移動ロボットの地図作成技術であるSLAMが注目される。筆者らは1F廃止措置のため、SLAM手法の研究開発の促進を目的として、試験用のセンサデータベースの構築に取り組んでいる。本稿では、試験用のセンサデータを計測する試験環境とロボットに関するシナリオについて報告する。また、本研究のデータベースによる試験の有効性を検証するために、実際にSLAM手法を実施し評価する必要がある。そこで、本稿では想定したシナリオに対してSLAMのためのランドマークを検出する方法について提案する。
