低コストで反復試作
3Dプリンター、マイコン、汎用センサーを組み合わせ、必要な性能から逆算した観測デバイスを少量・低コストで作ります。
Marine Observation Robotics
海洋生物に学ぶ、
次世代の海洋観測ロボティクス
SeaPorch は、バイオロギング・海洋工学・機械学習・ロボティクスを統合し、
海洋生物の動きに学んだ観測デバイスや生物型ドローンの開発を進める
個人主導の研究開発プロジェクトです。
Mission
海の生物に学び、観測技術をつくる
海の中で起きている生物の行動や環境変化を理解するためには、現場で継続的にデータを取得する観測技術が不可欠です。
SeaPorch は、海洋生物の行動研究から得られる知見をもとに、
低コストで、低撹乱で、現場に投入しやすい海洋観測システムの開発を目指します。
Why SeaPorch
なぜ自作の観測機器なのか
既存の海洋観測機器や衛星タグは高価で、個人・小規模研究・初期開発の段階では導入が難しい場合があります。海洋生物の行動を正しく理解するには、位置・深度・加速度・温度・環境情報などを組み合わせたデータ取得が必要です。SeaPorch は、研究現場で本当に使える小型観測デバイスを自作・試作しながら、将来的な海洋生物型ドローンや自律観測システムの開発につなげます。
低撹乱で観測する
生物の自然な行動を妨げないため、小型化・静音化・生物の動きに学んだ運動様式を設計に取り込みます。
現場に投入しやすい
設置・回収・データ取得の手順がシンプルで、研究者が単独でも扱える運用性を重視します。
Roadmap
2 プロジェクトを並走させる
Project A
Robot Project
陸上機からはじめ、洋上機・水中機・生体模倣ドローンへ段階的に拡張する観測ロボット開発。
Stage 01
陸上機
3D プリント筐体・マイコン・モーター制御の基礎検証用試作機。屋内で機構と制御を組み上げる。
製作中Stage 02
洋上機
水面で安定する小型観測機。LoRa / LTE 通信、防水、電源、太陽光充電を含む構成を検討。
構想段階Stage 03
水中機
浮力制御や深度センサーを備えた小型水中機。回収性と安全性を考慮した設計を試みる。
構想段階Stage 04
生体模倣ドローン
サメ・エイ・魚類の運動に学び、低撹乱で観測できる生物型推進と自律航行を目指す。
構想段階Project B
Logger Project
衛星タグに依存せず、研究現場で取得できる行動・環境データを増やす回収型ロガー。
Logger
回収型ロガー
IMU、深度、温度、GPS、SDカード、防水筐体を組み合わせた回収型ロガーを試作。基本的な行動・環境データを集める。
試作中
Research
5つの研究テーマ
Theme 01
Bio-logging
海洋生物に装着するロガーやセンサーから、行動・移動・環境利用を読み解く。
Theme 02
Ocean Robotics
水上・水中で使える小型観測機、センサーカプセル、生物型ドローンを開発する。
Theme 03
Machine Learning
加速度・位置・深度・環境データから生物の行動や状態を推定し、その不確実性も扱う。
Theme 04
Ocean Engineering
防水、浮力、安定性、推進、筐体設計、海流中の運動を観測機器へ応用する。
Theme 05
Marine Ecology
サメなどの海洋生物が、海流・渦・生息環境とどのように関わるかを理解する。
Current Focus
いま注力していること
現在の SeaPorch は、博士研究・バイオロギング研究と並走しながら、Robot Project と Logger Project の 2 つを並行で進めています。3D プリンター、マイコン、Raspberry Pi、モーター、センサー、防水部品などを使い、まずは陸上試作機と回収型ロガーから着実に積み上げていきます。
陸上試作機の設計から
Robot Project の第一歩として、3D プリント筐体・マイコン・モーター制御を組み合わせた陸上試作機の設計と機構検証から取り組んでいます。
回収型ロガーの試作
Logger Project では、IMU・深度・温度・GPS・SDロギング・防水筐体を組み合わせた回収型ロガーの試作機を組み上げ、陸上動作検証を進めています。
Approach
研究を起点とした開発
SeaPorch は、研究から独立した製品開発だけを目的とするものではありません。サメの移動生態、海流・渦への応答、バイオロギングデータの解釈、加速度データによる行動推定といった研究課題から出発し、その課題を解くための観測装置や実験基盤を開発します。
01
観察
海洋生物の行動と観測上の課題を現場で観察する。
02
仮説
生態・物理・データの観点から仮説を整理する。
03
試作
観測デバイスや試作機を設計・実装・防水化する。
04
検証
既知の運動・環境で確認し、改良サイクルを回す。
Blog
研究開発の記録
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