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「きぼう」での実験

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第1回「きぼう」ロボットプログラミング競技会の決勝大会結果を発表します!

最終更新日:2020年10月30日

国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、2020年10月8日(木)、第1回「きぼう」ロボットプログラミング競技会(Kibo-RPC)決勝大会を「きぼう」船内実験室で開催しました。

サマリ

本競技会は、日米協力のもと、アメリカ航空宇宙局(NASA)の協力を得て行う宇生向けの国際的なプログラミング競技会です。参加する学生たちに、宇宙開発やロボットのプログラミングなどの工学的スキルだけでなく、チームワークやチャレンジ精神、創造的探究心を育むことを目的としています。

決勝大会では、各国・地域の予選を勝ち抜いた、日本を含むの7つの国と地域の代表チームの学生がオンラインで参加し、シミュレーション環境でのプログラミングスキルの高さによる順位を競うとともに、実際に作成したプログラムを使って「きぼう」船内ロボット飛行結果による順位を競いました。その結果、日本代表チームHypernovaがプログラミングスキルの部門で優勝し、インドネシア代表チームSpacecatが特別賞(飛行結果の部門)を受賞しました。

今回のKibo-RPCには、オーストラリア、インドネシア、日本、シンガポール、台湾、タイ、アラブ首長国連邦からの313チーム、1168名の学生にご参加いただきました。また、オブザーバとして参加したバングラデシュの学生も加えると、全部で361チーム、1340名の参加者となりました。

今回の競技会にご参加いただいた皆様、また競技会の開催に向けて支援していただきました皆様、誠にありがとうございました。第2回のKibo-RPCの開催も来年予定していますので、ぜひ次回もご参加ください!

なお、決勝大会の詳細報告は、以下をご覧ください。

決勝大会レポート

決勝大会には、2020年6月上旬頃各国/地域で行われた予選を勝ち抜いた1チームずつが、各国/地域の代表として参加しました。今回は残念なことに新型コロナウイルス感染拡大の影響で日本チーム以外の参加者は筑波宇宙センターに来ることができず、Web会議ツールを使用したリモートでの参加となりました。しかし、参加者は自身が作成したプログラムによってISS船内で実際にAstrobeeが動く様子を見て、とても興奮し、楽しんでイベントに参加しました。

今回の決勝大会を迎えるにあたり、NASAエイムズ研究センター(ARC)のAstrobeeチームとJAXAで、一連のAstrobeeの軌道上動作確認を実施してきましたが、軌道上Astrobeeの自己位置推定に懸念点が残ったままの開催となってしまいました。飛行に失敗した場合、その原因が参加者のプログラムによるものなのか、Astrobee本体によるものかを明確に区別できない状況であったため、プログラミングスキルの評価はシミュレーション環境によって順位付けを行い、軌道上での飛行結果による評価として特別賞の表彰を行いました。

決勝大会ではまず、開会式としてイベントのMCを務める山崎直子宇宙飛行士、解説員の東京大学中須賀真一教授、油井亀美也宇宙飛行士、東京大学柳田幹太さん、NASA/ARC AstrobeeチームのJose V Benavidesさんより挨拶が行われました。その後、決勝大会に出場するチームの紹介ビデオと挨拶を放送しました。紹介ビデオは、自国の紹介、プログラム作成の様子や戦略など様々な内容が盛り込まれており、各チームでとても特色がありました。また挨拶では、この大会に参加できることへの喜びや決勝大会への期待を思い思いに話していただきました。

GALENVEX オーストラリア(出典:JAXA)

Spacecat インドネシア(出典:JAXA)

Hypernova 日本(出典:JAXA)

Taipei Fuhsing Robotics Omega 台湾(出典:JAXA)

won-spaceY タイ(出典:JAXA)

999-IN-SPACE アラブ首長国連邦(出典:JAXA)


Moonmen Group シンガポール(出典:JAXA)
(※イベント開始に間に合わなかったため、ビデオのみ)


軌道上ではNASAのChris Cassidy宇宙飛行士が既に準備を進めており、準備が整った後、開会の挨拶をもらいました。その後、予選成績順に各チームのプログラムを用いたAstrobeeの飛行を行いました。

Astorobeeの飛行ではミッションを完遂できるチームもあれば、残念ながら途中でAstrobeeが自己位置を失い制御できなくなった場合やミッション制限時間の10分になりタイムアウトしたチームもありました。しかし、どのチームもとても工夫を凝らしたプログラムを作成していました。Astrobeeの飛行経路は障害物に見立てた侵入不可領域(KOZ:Keep Out Zone)を避けた飛行をさせる必要があり、いち早く次のポイントに移動できる経路や最小限の動きで移動できる経路など、各チームとも様々な経路を辿って飛行を行っていました。また、通常であればAstrobee前面のカメラでQRコードの読み取りを行いますが、方向転換を最小限にするために後面のカメラを使用するチームもありました。

途中、Astrobee本体のシステムエラーが発生し、飛行がうまくいかない場面がありましたが、JAXAのKibo-RPC技術サポートスタッフとNASA/ARC Astrobeeチームの懸命な復旧作業によりエラーは解消し、無事全7チームがAstrobeeの飛行を終えることができました。

Cassidy宇宙飛行士とAstrobee/Int-Ball(出典:JAXA)

Run実施順番
順番 チーム名 国/地域
1 won-spaceY タイ
2 Spacecat インドネシア
3 999-IN-SPACE アラブ首長国連邦
4 Hypernova 日本
5 Taipei Fuhsing Robotics Omega 台湾
6 GALENVEX オーストラリア
7 Moonmen Group シンガポール

軌道上でのイベントが終了した後、結果発表セッションへ移行しました。まずはプログラミングスキル賞(Programming Skills Award)として、シミュレーション環境でのプログラムの動作解説を踏まえて発表が行われました。3位はインドネシア代表Spacecat、2位はアラブ首長国連邦代表999-IN-SPACE、優勝は日本代表Hypernovaが受賞しました。見事優勝したHypernovaのプログラムはターゲットへの的確なレーザー照射だけでなく、ミッション完遂時間がとても短かったことが特徴的であり、勝利を掴むことができた要因でした。

Hypernova シミュレーション結果動画(出典:JAXA)

左:Joshua 衣笠 Karpelowitzさん
中:佐藤裕成アレックスさん(リーダー)
右:泉聡士さん(出典:JAXA)

記念写真(出典:JAXA)


シミュレーション環境 プログラミングスキル成績一覧

1位 2位
Hypernova
国/地域:日本
クラス:A
終了時間:181.5秒
点数:62.33点
999-IN-SPACE
国/地域:アラブ首長国連邦
クラス:
終了時間:243.1秒
点数:56.52点
3位 4位
Spacecat
国/地域:インドネシア
クラス:A
終了時間:196.6秒
点数:53.04点
won-spaceY
国/地域:タイ
クラス:A
終了時間:287.3秒
点数:41.11点
5位 6位
Taipei Fuhsing Robotics Omega
国/地域:台湾
クラス:A
終了時間:299.2秒
点数:39.55点
GALENVEX
国/地域:オーストラリア
クラス:A
終了時間:384.6秒
点数:28.32点
7位
Moonmen Group
国/地域R:シンガポール
クラス:D
終了時間:128.0秒
点数: -
   

※クラスA:ミッション完遂したプログラミング
クラスD:P1のQRコードの読み込みのみ完了したプログラム

※終了時間はクラスAの場合、プログラムが終了した時間。それ以外のクラスの場合は、P1,P2の各ポイントの読み込みが完了した時間。

※点数はクラスAの場合のみミッション完遂時間とレーザーのターゲット中心から距離により算出

全チームのシミュレーション結果動画(出典:JAXA)

次に軌道上のAstrobee飛行で最も優秀な動作を行うことができた、特別賞(Best Achievement Onboard Award)の結果発表を行い、見事インドネシア代表のSpacecatが受賞しました。Spacecatのレーザーは的のかなり近くに照射されましたが、惜しくもターゲットの円の外側であったためターゲットへの照射となりませんでした。2位のTaipei Fuhsing Robotics Omega(台湾)の飛行結果とは僅差でしたが、両チームともレーザーがターゲットから外れていたため、より早くミッションを完遂したSpacecatの勝利となりました。

Spacecat 軌道上Run動画(出典:JAXA)

左:Hanif Mustafa Budiyantoさん(リーダー)、右上:Rizqy Arya Dinataさん、右下:Thoriq Purbajati Kaeruddinさん(出典:JAXA)

軌道上Run 成績一覧

軌道上Run成績一覧 順位 国/地域 クラス ミッション終了時間 点数
1 Spacecat インドネシア A 190.2秒 53.89点
2 Taipei Fuhsing Robotics Omega 台湾 A 201.6秒 52.38点
3 GALENVEX オーストラリア C 201.5秒 -
4 won-spaceY タイ D 23.3秒 -
5 999-IN-SPACE アラブ首長国連邦 D 66.7秒 -
6 Hypernova 日本 D 98.3秒 -
7 Moonmen Group シンガポール E - -

※クラスA:ミッション完遂したプログラミング
クラスC:P1とP2のQRコードの読み込みが完了したプログラム
クラスD:P1のQRコードの読み込みのみ完了したプログラム
クラスE:QRコード読み込みができなかったプログラム

※終了時間はクラスAの場合、プログラムが終了した時間。それ以外のクラスの場合は、P1,P2の各ポイントの読み込みが完了した時間。

Spacecat laser irradiation position

Taipei Fuhsing Robotics Omega laser irradiation position


本大会は約5時間に渡る長いイベントとなりましたが、参加者の皆さんからのコメントによると、最後までとても楽しんで参加されたようです。多くのスタッフの方々のご協力、そして最後まで諦めずにプログラムの作成を行っていただいた参加者の皆さんの努力により第1回Kibo-RPCを完了することができました。このイベントを通して学んだこと、経験したことが参加者の皆さんにとって将来の良い糧となることを願っています。

第1回Kibo-RPCには、オーストラリア、インドネシア、日本、シンガポール、台湾、タイ、アラブ首長国連邦からの313チーム、1168名の学生の皆様に参加いただきました。また、オブザーバとして参加したバングラデシュを加えると、361チーム、1340名の参加者となりました。

参加いただきました皆様、またサポートしていただいた皆様、誠にありがとうございました。第2回Kibo-RPCの開催も予定していますので、ぜひ次回もご参加ください!

決勝大会の様子

プロジェクトマネージャー:
きぼう利用センター 土井忍(出典:JAXA)

MC:
山崎直子宇宙飛行士(出典:JAXA)

解説員・総評:
東京大学 中須賀真一教授 (Credit: JAXA)

解説員:
JAXA宇宙飛行士 油井亀美也(出典:JAXA)

解説員補助:
東京大学 柳田幹太さん(出典:JAXA)

NASA/ARC Astrobeeチーム プロジェクトマネージャー:
Jose V. Benavides (出典:JAXA)

軌道上Crew:
NASA宇宙飛行士 Chris Cassidy(出典:JAXA)


イベント閉会の様子(出典:JAXA)

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