人間ロボット間の情緒的コミュニケーションに関する研究

• Project/Area Number: 11875064
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 菅野 重樹 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00187634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾形 哲也 早稲田大学, 理工学部, 助手 (00318768)
• Project Period (FY): 1999 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2001: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 1999: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 人間共存ロボット / 情緒コミュニケーション / WAMOEBA-2Ri / 物体把持 / センサ-モータ協調 / 階層型SOM / 内分泌系モデル / 視線変化 / ROBODEX2000 / 情緒的インタラクション / 感情モデル / 物理的インタラクション / 心理評価実験 / WAMOEBA-2R

Research Abstract

本研究は,ロボットと人間との円滑なコミュニケーションの実現を目指し,ロボットの行動モデルの構成法,および人間とロボットの「情緒的コミュニケーション(人間の感情移入を伴うコミュニケーション)」に関する,実用的知見を得ることを目的としている.昨年度までに,内分泌系を参考とした感情モデルを持つ自律ロボットWAMOEBA-2Ri(ワメーバ,Waseda Artificial Mind On Emotion Base)を開発してきた.
本年度は更なるコミュニケーション機能向上を目指して,視覚機能およびアームシステムの機能向上を行い,物体の自律的な把持動作・操り動作を実現した.さらにコミュニケーションにおけるシンボル(言語)の扱いについて議論を行うためにセンサ-モータ協調の原理(Sensory-Motor Coordination)について考察し,新たに階層型のコホネン型SOM(Self-Organizing Map)を構築,WAMOEBA-2Riへの導入を行った.
本モデルは,下位に設置した複数のSOMが視聴覚などのセンサ情報,モータコマンドなどの運動情報を,それぞれ独立に分節化し,さらにそこで獲得した中間情報を上位SOMが一つのパターンとして分類(統合化)する.その結果,対象は感覚-運動のコンテキストとしてモデル化される.
WAMOEBA-2Riのシミュレーションを用いて,把持動作中の各種情報(物体の色彩,手先幅-把持圧力の関係,アームにかかるトルクなど)にノイズを加え,そのとき階層型SOMが獲得する内部表現について分析を行った.その結果,次元の異なる情報間の干渉を防ぐことにより,対象の多様なモデル化(表現)が可能となることが確認された.

Research Products

• [Publications] T.Ogata, T.Komiya, S.Sugano: "Motion Generation of the Autonomous Robot based on Body Structure"Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS 2001). 2338-2343 (2001)
• [Publications] T.Ogata, T.Komiya, K.Noda, S.Sugano: "Influence of the Eye Motions in Human-Robot Communication"Proc. of IEEE/RAS International Conference on Humanoid Robots(Humanoid 2001). 83-89 (2001)
• [Publications] T.Ogata and S.Sugano: "Emotional Communication between Humans and the Autonomous Robot WAMOEBA-2 (Waseda Amoeba) Which has the Emotion Model"JSME International Journal, Series C. 43巻3号. 568-574 (2000)
• [Publications] T.Ogata,Y.Matsuyama,and S.Sugano: "Acquisition of the Internal Representation in Robots-Toward the Human Robot Communication Using the Primitive Language"The International Journal of the Robotics Society of Japan (Advanced Robotics). 14巻4号. 277-291 (2000)
• [Publications] 尾形哲也,菅野重樹: "人間とロボットの情緒的コミュニケーションの実験的評価〜アームハンドによる人間との物理的インタラクション"システム制御情報学会論文誌. 13巻12号. 566-574 (2000)
• [Publications] T.Ogata and S.Sugano: "Emotional Communication Robot : WAMOEBA-2R-Emotion Model and Evaluation Experiments-"Proc.of IEEE/RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoid 2000). (CD-ROM)(Paper No.93). (2000)
• [Publications] T.Ogata,T.Komiya and S.Sugano: "Development of Arm System for Human-Robot Emotional Communication"Proc.of IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation (IECON 2000). 475-480 (2000)
• [Publications] T.Ogata,Y.Matsuyama,T.Komiya,and S.Sugano et.al: "Development of Emotional Communication Robot : WAMOEBA-2R-Experimental Evaluation of Emotional Communication between Robots and Humans-"Proc.of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS'200O). 175-180 (2000)
• [Publications] 尾形哲也,菅野重樹(岡田,三嶋,佐々木 編): "bit別冊「身体性とコンピュータ」(第4部4章 「身体性に基づくロボットと人間とのコミュニケーション」)"共立出版. 420(13) (2000)
• [Publications] 尾形哲也,菅野重樹: "情動モデルを有する自律ロボットWAMOEBA-2と人間との情報交流"日本機械学会論文誌C編. 65巻633号. 1900-1906 (1999)
• [Publications] 尾形哲也,菅野重樹: "内分泌系モデルを組込んだロボットハ-ドウェア"バイオメカニズム学会誌. 23巻2号. 106-111 (1999)
• [Publications] 尾形哲也,菅野重樹: "Emotional Communication Between Humans and the Autonomous Robot Which Has the Emotion Model"Proc.of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 3177-3182 (1999)
• [Publications] 尾形哲也,小宮孝章,菅野重樹: "Human Robot Communication by Physical Interaction-Distributed Agent Control System and The Learning Algorithm"Proc.of IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics. 1005-1010 (1999)
• [Publications] 尾形哲也,菅野重樹: "Emotional Commication Between Humans and Robots-Consideration of Primitive Language in Robots"Proc.of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 870-875 (1999)