Adaptive Control for Symbiotic Android Robot

• Project Area: Founding a creative society via collaboration among humans and robots
• Project/Area Number: 21118002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: MATSUMOTO YOSHIO 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 研究グループ長 (00314534)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ISHIGURO Hiroshi 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (10232282) ; MIYAO Masutomo 国立成育医療研究センター, こころの診療科, 医長 (70120061) ; NAKAMURA Yutaka 大阪大学, 未来戦略機構, 特任准教授 (70403334) ; SUMITANI Masahiko 東京大学, 医学部付属病院, 講師 (80420420) ; WAKITA Yujin 産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (90358367) ; 小泉 智史 (株)国際電気通信基礎技術研究所, 知能ロボティクス研究所, 研究員 (70418531)
• Project Period (FY): 2009-07-23 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥92,820,000 (Direct Cost: ¥71,400,000、Indirect Cost: ¥21,420,000); Fiscal Year 2013: ¥15,080,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥3,480,000); Fiscal Year 2012: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2011: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2010: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2009: ¥20,800,000 (Direct Cost: ¥16,000,000、Indirect Cost: ¥4,800,000)
• Keywords: ロボット / アンドロイド / コミュニケーション / 同調 / 制御 / 心理 / 認知 / 学習 / インタラクション / パーソナルスペース / 知能ロボティクス / マルチモーダルインターフェース / 共存 / 行動制御 / 表情 / 視線 / 実証実験

Research Abstract

We have developed android robots for the human-robot interaction study. We aim to construct robot's novel behaviors to make the android robots "Good Listener." The new android robots are facially expressive and easy to be brought to the real validation field. We have developed a synchronization method of human-robot behaviors with fluctuation and evaluated psychological effects of coexisting persons with the robot. Finally we have confirmed the effectiveness of the androids study through the demonstration test at the real schools and hospitals.

Research Products

• [Journal Article] 人はアンドロイドとどのような相互行為を行いうるか : アンドロイド演劇『三人姉妹』のマルチモーダル分析 (2014)
  • Author(s): 細馬宏通,坊農真弓,石黒浩,平田オリザ
  • Journal Title: 人工知能学会論文誌 Volume: 29巻,1号 Pages: 60-68
  • NAID: 130003382422
• [Journal Article] Different impressions of other agents obtained through social interaction uniquely modulate dorsal and ventral pathway activities in the social human brain (2014)
  • Author(s): H.Takahashi, K.Terada, T.Morita, S.Suzuki, T.Haji, H.Kozima, M.Yoshikawa, Y.Matsumoto, T.Omori, M.Asada, E.Naito
  • Journal Title: Cortex Volume: (in press)
• [Journal Article] Different impressions of other agents obtained through social interaction uniquely modulate dorsal and ventral pathway activities in the social human brain (2014)
  • Author(s): H. Takahashi, K. Terada, T. Morita, S. Suzuki, T. Haji, H. Kojima, M. Yoshikawa, Y. Matsumoto, T. Omori, M. Asada, and E. Naito
  • Journal Title: Cortex Volume: (印刷中) Pages: 289-300
  • DOI: 10.1016/j.cortex.2014.03.011
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hopping by a Monopedal Robot with a Biarticular Muscle by Compliance Control - An Application of an Electromagnetic Linear Actuator (2013)
  • Author(s): Yoshihiro Nakata
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: 25(1) Pages: 106-114
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 医療福祉現場を支援するアンドロイドロボットシステム (2012)
  • Author(s): 吉川雅博,住谷昌彦,松本吉央,石黒浩
  • Journal Title: ヒューマンインタフェース学会論文誌 Volume: Vol.14,No.2 Pages: 197-207
  • NAID: 10031159730
• [Journal Article] A path-planning method for human-tracking agents based on long-term prediction (2012)
  • Author(s): N.Takemura, Y.Nakamura, Y.Matsumoto, H.Ishiguro
  • Journal Title: IEEE Trans on Systems, Man, and Cybernetics--Part C Volume: 42(6) Pages: 1543-1554
• [Journal Article] アンドロイド (2012)
  • Author(s): 石黒浩
  • Journal Title: 日本機械学会誌 Volume: 115(.1126) Pages: 630-631
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Control of real world complex robots using a biologically inspired algorithm (2012)
  • Author(s): Fabio DallaLibera
  • Journal Title: Artificial Life and Robotics Volume: 17 Pages: 42-46
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bacteria-inspired underactuated mobile robot based on a biological fluctuation (2012)
  • Author(s): Surya G. Nurzaman
  • Journal Title: Adaptive behavior Volume: 20(4) Pages: 225-236
• [Journal Article] From Levy to Brownian : a computational model based on biological fluctuation (2011)
  • Author(s): S.G.Nurzaman, Y.Matsumoto, Y.Nakamura, K.Shirai, S.Koizumi, H.Ishiguro
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 6(2)
• [Journal Article] 講座:ミラーニューロンの基礎と疼痛治療への応用:鏡療法と認知神経科学ロボティクス (2011)
  • Author(s): 住谷昌彦, ほか
  • Journal Title: ペインクリニック Volume: 32(4) Pages: 575-582
• [Journal Article] "よい聞き手"を目指した人に同調するアンドロイド (2011)
  • Author(s): 松本吉央, ほか
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: 29(10) Pages: 879-882
  • NAID: 10030208600
• [Journal Article] "Yuragi" based adaptive mobile robot search with and without gradient sensing : from bacterial chemotaxis to Levy walk (2011)
  • Author(s): S.G.Nurzaman, et al
  • Journal Title: Advanced Robotics Volume: 25(16) Pages: 2019-2037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] From Levy to Brownian : A Computational Model Based on Biological Fluctuation (2011)
  • Author(s): Surya G Nurzaman, et al.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 6(2)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ミラーニューロンの基礎と疼痛治療への応用:鏡療法と認知神経科学ロボティクス (2011)
  • Author(s): 住谷昌彦, 他
  • Journal Title: ペインクリニック Volume: 32(4) Pages: 575-82
• [Journal Article] 生体ゆらぎを模倣したロボット制御 (2010)
  • Author(s): 中村泰, 他
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: 28(4) Pages: 470-478
  • NAID: 10026386858
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generating Circular Motion of a Human-Like Robotic Arm Using Attractor Selection Model (2010)
  • Author(s): 菅原淳, 他
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: 22(3) Pages: 315-321
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human tracking with variable prediction steps based on Kullback-Leibler divergenc (2010)
  • Author(s): 武村紀子, 他
  • Journal Title: Artificial Life and Robotics Volume: 15(1) Pages: 111-116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アンドロイドサイエンス (2009)
  • Author(s): 石黒浩
  • Journal Title: バイオインダストリー Vol. 26, No. 8 Pages: 66-71
  • NAID: 110003969656
• [Journal Article] 生体ゆらぎに学ぶ「ゆらぎ」研究とロボット制御への応用 (2009)
  • Author(s): 松本吉央
  • Journal Title: バイオインダストリー Vol. 26, No. 8 Pages: 72-76
• [Presentation] Change of Personal Space Induced by Operation of Android Robot Synchronized with Operator, pp.346-351 (2013)
  • Author(s): K.Tanaka, M.Yoshikawa, Y.Matsumoto
  • Organizer: IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2013)
  • Place of Presentation: Kobe
• [Presentation] Acceptance of Android in Medical and Nursing Fields (2012)
  • Author(s): Yoshio Matsumoto, Masahiro Yoshikawa, Masahiko Sumitani, Masutomo Miyao, Yutaka Nakamura, Hiroshi Ishiguro
  • Organizer: Workshop on Human-Humanoid Interaction: Toward Symbiosis of Humans and Robots at IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humamoids)
• [Presentation] 12. 陪席ロボットの行動決定のための識別器を用いた人間の行動予測 (2012)
  • Author(s): 横山晋,吉川雄一郎,中村泰,石黒浩
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
• [Presentation] From an Object to a Subject - Transitions of an Android Robot into a Social Being (2012)
  • Author(s): Ilona Straub
  • Organizer: IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2012)
  • Place of Presentation: Paris, France
• [Presentation] Impression of Android Robot for Communication Support in Hospitals and Elderly Facilities (2012)
  • Author(s): Yoshio Matsumoto
  • Organizer: 8th International Conference on Field and Service Robotics (FSR2012)
  • Place of Presentation: Miyagi, Japan
• [Presentation] 同調するアンドロイドの操作 によるパーソナル・スペースの変化 (2012)
  • Author(s): 田中花央理
  • Organizer: 第13回計測自動制御学会システムインテ グレーション部門講演会（SI2012）
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 機械の向こうの私～ヒューマン-ロボットコミュニケーショ ンにおけるfMRI研究～ (2012)
  • Author(s): 齋藤千夏
  • Organizer: Human-Agent Interaction Symposium 2012（HAI2012）
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 発達障 害を持つ生徒とアンドロイドの触れ合い (2012)
  • Author(s): 吉川雅博
  • Organizer: 第30回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] アン ドロイドと安心安全ロボティクス (2012)
  • Author(s): 松本吉央
  • Organizer: 第30回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] 高齢者とアンドロイド ロボットとの出会い (2012)
  • Author(s): 永田映子
  • Organizer: 日本認知症ケア学会
  • Place of Presentation: 浜松
• [Presentation] Development of An Android Robot for Psychological Support in Medical and Welfare Fields (2011)
  • Author(s): Masahiro Yoshikawa, et al
  • Organizer: 2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2011)
  • Place of Presentation: Movenpick Resort and Spa, Phuket Island,タイ
  • Year and Date: 2011-12-10
• [Presentation] 医療福祉の現場におけるアンドロイドの可能性 (2011)
  • Author(s): 吉川雅博, ほか
  • Organizer: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学,東京都
  • Year and Date: 2011-11-03
• [Presentation] Biological fluctuation based control framework for a bacteria inspired underactuated swimming robot (2011)
  • Author(s): S.G.Nurzaman, et al
  • Organizer: 2nd International Conference on Morphological Computation (ICMC 2011)
  • Place of Presentation: Palace Franchetti, Venice,イタリア
  • Year and Date: 2011-09-12
• [Presentation] 診察場面におけるアンドロイドに対する印象 (2011)
  • Author(s): 吉川雅博, ほか
  • Organizer: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学,東京都
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] Simulation studies of optimal reaching movement using motor synergies in human-like arm robot (2011)
  • Author(s): F.K.C.Denny, et al
  • Organizer: 日第29回本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学,東京都
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 臨床神経障害性疼痛患者の高次機能(注意と他者理解) (2011)
  • Author(s): 住谷昌彦, ほか
  • Organizer: 日本ペインク・リニック学会第45回大会
  • Place of Presentation: 愛媛県県民文化会館,愛知県松山市(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-22
• [Presentation] 高齢者が遠隔操作するロボットを用いた司会による共想法形式のグループ会話支援 (2011)
  • Author(s): 大武美保子, ほか
  • Organizer: 第25回人工知能学会全国大会
  • Place of Presentation: いわて県民情報交流センター,岩手県盛岡市
  • Year and Date: 2011-06-01
• [Presentation] アンドロイドを用いた高齢者支援の可能性 (2011)
  • Author(s): 吉川雅博, ほか
  • Organizer: 第25回人工知能学会全国大会
  • Place of Presentation: いわて県民情報交流センター,岩手県盛岡市
  • Year and Date: 2011-06-01
• [Presentation] Development of An Android Robot for Psychological Support in Medical and Welfare Fields, pp. 2378-2383 (2011)
  • Author(s): M.Yoshikawa, Y.Matsumoto, M.Sumitani, H.Ishiguro
  • Organizer: IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2011)
• [Presentation] 高齢者が遠隔操作するロボットを用いた司会による共想法形式のグループ会話支援, pp.1A2-NFC1b-11 (2011)
  • Author(s): 大武美保子,大谷昂,小泉智史,吉川雅博,松本吉央,三宅なほみ
  • Organizer: 第25回人工知能学会全国大会論文集
• [Presentation] 大阪大学医学部附属病院におけるヒト型ロボットを陪席させた難治性疼痛患者の診療経験 (2010)
  • Author(s): 住谷昌彦, 植松弘進, 山田芳嗣, 眞下節
  • Organizer: 日本臨床麻酔学会第30回大会
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2010-11-04
• [Presentation] 医療・福祉現場でのコミュニケーション支援のためのアンドロイドプラットフォーム (2010)
  • Author(s): 吉川雅博, 松本吉央, 石黒浩
  • Organizer: 第28回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] Psychological Effects on lnterpersonal Communication by Bystander Android using Motions Based on Human-like Needs (2009)
  • Author(s): Takenobu Chikaraishi, 他
  • Organizer: The 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2009)
  • Place of Presentation: セントルイス(アメリカ)
  • Year and Date: 2009-10-13
• [Book] Impression of Android for Communication Support in Hospitals and Elderly Facilities, Field and Service Robotics (11) (2013)
  • Author(s): Y.Matsumoto, M.Yoshikawa, Y.Wakita, M.Sumitani, M.Miyao, H.Ishiguro
  • Publisher: Springer(K.Yoshida Eds)
• [Book] Advances in Psychology Research. 89 (2012)
  • Author(s): Sumitani M
  • Total Pages: 204
  • Publisher: Nova press
• [Book] "The Psychological Effect of Attendance of an Android on Communication", Experimental Robotics (2009)
  • Author(s): E.Takano, Y.Matsumoto, Y. Nakamura, H.Ishiguro, K.Sugamoto
  • Publisher: Springer(O.Khatib, V.Kumar, and G.Pappas (Eds.), ISBN:978-3-632-00195-6)
• [Book] ロボットとは何か-人の心を映す鏡 (2009)
  • Author(s): 石黒浩
  • Total Pages: 240
  • Publisher: 講談社現代新書
• [Remarks]
  • URL: https://unit.aist.go.jp/is/srrg/ci/index.html
• [Remarks] 産業技術総合研究所サービスロボティクス研究グループ
  • URL: https://unit.aist.go.jp/is/srrg/ci/index.html
• [Remarks] サービスロボティクス研究グループ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/is/srrg/ci/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/is/srrg/
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/is/srrg/