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多感覚の実装と動作のモデル化による2足ヒューマノイドロボットの動作の多様化

Research Project

Project/Area Number 13J00915
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

岸 竜弘  早稲田大学, 先進理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsヒューマノイドロボット / ヒューマンロボットインタラクション / ロボットアーム / 笑い誘発 / キャラ / ロボットハンド / くすぐり / 感情表出 / 表情表出 / 漫符 / 感覚機能
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,ロボットの動作と人間に与える印象の関係をモデル化し,これを表現する2足ヒューマノイドロボットに全身での高い表現力および多感覚機能を実装することで,外界からの刺激に応じ,ロボットに意図した印象を人間に与える動作を生成させることを目的としている.特に,モデル化されたロボットの動作の評価指標として,人間の笑い誘発に注目して研究を進めてきた.最終年度である平成27年度には,以下の2点について研究を推進した.

1.高速度・広可動範囲を持つロボット手首部の開発による,ロボット腕部全体の高速動作の実現
前年度に開発した肩付け根から肘部までの広可動角・高速動作を両立させたロボット腕部に続き,手首部を開発することで,ロボットの肩付け根から手首までを含む腕部全体で広可動角・高速動作を両立させた.手首部は腕部の先端に位置するため,腕部全体の高速動作に対応させるために軽量化が求められた.Roll軸とPitch軸をパラレルリンクによって駆動する機構を採用することで,アクチュエータを小型化し,アクチュエータや減速機を腕の根元側に集中して配置することで慣性モーメントを低減させるハードウェアを開発した.
2.ロボットがキャラを演じ分けるための行動・動作モデルの構築
様々な状況に対応しロボットがキャラを演じ分けるモデルを構築した.ロボットが演じるキャラとして心理学を参考に外向性,神経症的傾向の2つの気質の傾向の大小で表現可能な「穏やか」「社交的」「神経質」「悲観的」の4つを定義した.役者に外界からの刺激を受けた反応の演技を行ってもらい,これを解析した.この結果,気質の傾向に対応する特徴として「表情」「姿勢」「動作の速度・大きさ」を抽出,これらに基づき行動・動作によってロボットのキャラを演じ分けるアルゴリズムを開発した.実験の結果,実験者の意図のとおりの気質の傾向が読み取られたことが確認された.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (15 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Development of a Head for Bipedal Humanoid Robot Capable of High Facial Expression Ability with Big Range of Movement of Facial Region and Facial Color2013

    • Author(s)
      岸竜弘, 遠藤信綱, 大谷拓也, Przemyslaw Kryczka, 橋本健二, 中田圭, 高西淳夫
    • Journal Title

      Journal of the Robotics Society of Japan

      Volume: 31 Issue: 4 Pages: 424-434

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.424

    • NAID

      10031167745

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of Humanoid Robot's Facial Expressions for Context-Aware Communication2013

    • Author(s)
      Gabriele Trovato, Massimiliano Zecca, Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • Journal Title

      International Journal of Humanoid Robotics

      Volume: Vol. 10 Issue 01 Issue: 01 Pages: 1350013-1350013

    • DOI

      10.1142/s0219843613500138

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cross-Cultural Perspectives on Emotion Expressive Humanoid Head : Recognition of Facial Expressions and Symbols2013

    • Author(s)
      Gabriele Trovato, Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Massimiliano Zecca, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • Journal Title

      International Journal of Social Robotics

      Volume: Vol. 5 Issue 4 Issue: 4 Pages: 515-527

    • DOI

      10.1007/s12369-013-0213-z

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 笑いを通じた人間とロボットのインタラクションに関する研究(第3報:気質に基づいたロボットのキャラ表現)2015

    • Author(s)
      岸竜弘,二木元,柳野浩志,下村宗一郎,Cosentino Sarah,野澤隆司,三輪洋靖,橋本健二,高西淳夫
    • Organizer
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都 足立区
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 笑いを通じた人間とロボットのインタラクションに関する研究(第2報:高速動作が可能な腕部の開発および動作速度と面白さの関係)2015

    • Author(s)
      柳野浩志,岸竜弘,二木元,下村宗一郎,コセンティノ・サラ,野澤孝司,橋本健二,高西淳夫
    • Organizer
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都 足立区
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 笑いを通じた人間とロボットのインタラクションに関する研究 第 1 報:高速度・広可動域を実現した2足ヒューマノイドロボット上腕部の開発2014

    • Author(s)
      下村 宗一郎,岸 竜弘,二木 元,柳野 浩志,八原 昌亨,Sarah Cosentino,野澤 孝司,橋本 健二,高西 淳夫
    • Organizer
      第15回公益社団法人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
    • Place of Presentation
      江東区,東京都
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a Comic Mark Based Expressive Robotic Head Adapted to Japanese Cultural Background2014

    • Author(s)
      Tatsuhiro Kishi, Hajime Futaki, Gabriele Trovato, Nobutsuna Endo, Matthieu Destephe, Sarah Cosentino, Kenji Hashimoto, Atsuo Takanishi
    • Organizer
      2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, U.S.A.
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 揉み動作によるくすぐりで人間の笑いを誘発する一自由度ロボットハンドの開発2014

    • Author(s)
      岸竜弘,野澤孝司,新堀亜衣,二木元,三浦祐作,吉田圭佑,椎名恵,松木慧,柳野浩志,Sarah Cosentino,橋本健二,高西淳夫
    • Organizer
      第32回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      博多,福岡県
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Emotional Gait: Effects on Humans' Perception of Humanoid Robots2014

    • Author(s)
      Matthieu Destephe, Martim Brandao, Tatsuhiro Kishi, Massimiliano Zecca, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      23rd IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland, UK
    • Year and Date
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A Robotic Head that Displays Japanese "Manga" Marks2014

    • Author(s)
      Tatsuhiro Kishi, Hajime Futaki, Gabriele Trovato, Nobutsuna Endo, Matthieu Destephe, Sarah Cosentino, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      2014 XX CISM-IFToMM Symposium on Theory and Practical of Robots and Manipulators
    • Place of Presentation
      Moscow, Russia
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Bipedal humanoid robot that makes humans laugh with use of the method of comedy and affects their psychological state actively2014

    • Author(s)
      Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Takashi Nozawa, Takuya Otani, Sarah Cosentino, Massimiliano Zecca, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Running Model and Hopping Robot Using Pelvic Movement and Leg Elasticity2014

    • Author(s)
      Takuya Otani, Masaaki Yahara, Kazuhiro Uryu, Akihiro Iizuka, Kenji Hashimoto, Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Masanori Sakaguchi, Yasuo Kawakami, Sang-Ho Hyon, Hun-ok Lim and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本の漫画に特有な"漫符"を用いたロボット表情の文化的背景による印象の変化2014

    • Author(s)
      岸竜弘,二木元,Torovato Gabriele,Sarah Cosentino,橋本健二,高西淳夫
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • Place of Presentation
      富山,富山県
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Does an Infectious Laugh Occur between a Robot and Humans?2014

    • Author(s)
      Tatsuhiro Kishi, Hajime Futaki, Souichiro Shimomura, Sarah C osentino, Massimiliano Zecca, Takashi Nozawa, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      International Conference Going Beyond the Laboratory - Ethical and Societal Challenges for Robotics
    • Place of Presentation
      Delmenhorst, Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Impression Survey of the Emotion Expression Humanoid Robot with Mental Model based Dynamic Emotions2013

    • Author(s)
      Tatsuhiro Kishi, Takuya Kojima, Nobutsuna Endo, Matthieu Des tephe, Takuya Otani, Lorenzo Jamone, Przemyslaw Kryczka, Gabriele Trovato, Kenji Hashimoto, Sarah Cosentino and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      Karlsruhe, Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 笑い方策を利用した2足ヒューマノイドロボットによる人間の笑い誘発と心理状態への積極的な働きかけ2013

    • Author(s)
      岸竜弘, 遠藤信綱, 大谷拓也, Sarah Cosentino, 野澤隆司, Massimiliano Zecca, 橋本健二, 高西淳夫
    • Organizer
      日本ロボット学会第31回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 漫画表現への特化により高い感情表出能力を有する2足ヒューマノイドロボット頭部の開発2013

    • Author(s)
      二木元, 岸竜弘, 遠藤信綱, トロヴァトガブリエレ, 大谷拓也, 飯塚晃弘, デステフマチュー, 橋本健二, 高西淳夫
    • Organizer
      日本ロボット学会第31回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Human-robot emotional interaction : Laughter2013

    • Author(s)
      Sarah Cosentino, Tatsuhiro Kishi, Massimiliano Zecca, Salvatore Sessa, Luca Bartolomeo, Kenji Hashimoto, Takashi Nozawa and Atsuo Takanishi
    • Organizer
      日本ロボット学会第31回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 全身を用いた情動表出が可能な 2足歩行ヒューマノイドロボット KOBIAN-RIV

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/kobian/KOBIAN-RIV/index_j.htm

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 全身を用いた情動表出が可能な 2足歩行ヒューマノイドロボット KOBIAN-RII

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/kobian/KOBIAN-R/index_j.htm

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 高西淳夫研究室ホームページ

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/kobian/KOBIAN-R/index_j.htm

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] RTPedia

    • URL

      http://www.rt-gcoe.waseda.ac.jp/wiki/index.php/%E5%85%A8%E8%BA%AB%E6%83%85%E5%8B%95%E8%Al%A8%E5%87%BA%EF%BC%92%E8%B6%B3%E3%83%92%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%9E%E3%83%8E%E3%82%A4%E3%83%89%E3%83%AD%E3%83%9C%E3%83%83%E3%83%88(KOBIAN-R)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 移動ロボット及び先端ツール2014

    • Inventor(s)
      高西淳夫,岸竜弘他12名
    • Industrial Property Rights Holder
      高西淳夫,岸竜弘他12名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-263528
    • Filing Date
      2014-12-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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